今年春分,將由一顆「超級月亮」(supermoon)為北半球帶來難得一見的日全食。春分、超級月亮與日全食這3件天文事件的疊合極其稀有,吸引了全球天文愛好者的注意力,被稱為天文學的「三重彩」(Trifecta),只可惜台灣民眾這次無緣欣賞。
20日的日全食可觀測範圍落在大西洋北部與北極海區,跨越冰島與不列顛群島間。這大約是一段100公里寬、5800公里長的途徑。大部分涵蓋地區為海面,因此只有少數人可以看見,這包括挪威最北邊的斯瓦巴(Svalbard),與丹麥的自治島法羅群島(Faroe Islands)。
但歐洲、中亞與北非地區也能看見至少部分日食,冰島、蘇格蘭、挪威與芬蘭地區可以看到9成以上的日食比例。
日食發生於月球來到地球與太陽之間,擋住日光、將影子投射在地球表面的時候。雖然月球比太陽小了400倍,但距離近了400倍,因此可以蓋住太陽。日全食大約每18個月會發生一次,但同一地區經歷日全食的頻率約為360年至410年。
日全食+春分+超級月亮的特殊性
20日也正好是今年的春分(確切時間為格林威治標準時間22點45分)。這一天是春季的起始,也是一年中唯二日夜等長的日子。雖然日食與春分重疊是週期性的事件,但下一次也要等到2034年才會再出現。
更特別的是,20日遮住陽光的將是一顆「超級月亮」。這指的是月球在此時來到近地點(perigee, 月球在橢圓形運行軌道上最接近地球的位置),這會使月亮看來比一般的滿月大上12%,也更亮約30%。雖然大部分的觀測者無法看見這顆超級月亮,因為日食只在新月時出現。
這次日食自格林威治標準時間7點41分開始,11點50分結束。
太陽能發電廠恐受日食衝擊
這段時間橫跨了歐洲用電的尖峰期,也使得日漸仰賴太陽能發電的歐洲諸國特別關注這起天文事件。過去數月間,歐洲多國已準備了備用計畫,並進行日食模擬。德國媒體也陸續刊出相關報導,擔心發電網絡將變得「危險而不穩定」。
歐洲上一次經歷這種幅度的日食,已經是1999年的事;當時德國的太陽能發電量占全國用電量不到1%,但現在大約已提升到7%。這使得日食對德國的影響,相當於同時關閉12座發電廠,然後再同時開啟19座發電廠。
日光能量消失、復現速度過快
太陽能發電網每天都會經歷日出與日落,陰天也是常有的事,但日食事件的特殊性在於日光消失、而後再出現的速度;這比日常的日出與日落快了大約3倍。所有電網運作的基本原則,都與能源供需間的平衡有關。外界擔心,能源波動得如此快又劇烈,會讓太陽能發電板發生問題。
德國將這次事件視為一種測試現行能源模式適應力的機會。德國計畫將過去對少數傳統發電廠的倚賴,調整為一種更彈性、多元的能源模式,並由可再生能源供應全國8成的需電量。而德國的規劃是否能夠成功,也將成為美國觀望的借鏡。
德國計畫使用天然氣發電暫時填補日食時的發電缺口,另一個選擇是要求如工廠等大型用電方暫時降低用電量。將太陽能發電電力先行儲存在巨大電池中,也是一種可能;但這項科技還不夠成熟,或許在下一次日食才能用上,而那將是2048年。