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流星雨(天文现象) 发布于:

流星雨是在夜空中有许多的流星从天空中一个所谓的辐射点发射出来的天文现象。这些流星是宇宙中被称为流星体的碎片,在平行的轨道上运行时以极高速度投射进入地球大气层的流束。大部分的流星体都比沙砾还要小,因此几乎所有的流星体都会在大气层内被销毁,不会击中地球的表面;能够撞击到地球表面的碎片称为陨石。数量特别庞大或表现不寻常的流星雨会被称为“流星突出”或“流星暴”,可能每小时出现的流星会超过1,000颗以上。

2018年10月21日至22日日出前,猎户座流星雨将迎来极大。

国际天文联会在2007年定下命名规则 属下的第22委员会由2009年开始确认决定了的流星雨名字。流星雨会以高峰期最靠近辐射点的星座,如页屑希有需要,加上希腊或罗马字捉晚凶母名称的亮星来标定流星雨的名字,并且将拉丁文所有格星座名称的字尾修改或者加上 id 或 ids 来称呼, 如:id 是用于复合(Complex)来源的流星群(shower group),如果超过一组来源,再在 Complex 前加上大写罗马数字 I、II 来细分。例如:牧夫-北冕座流星群(00332 BCB = Bootid-Coronae Borealid Complex),由 321/TCB, 322/LBO, 323/XCB 三催捉试个流星雨来源组成;船尾-船帆座第一组流星群(00255 PUV = Puppid-Velid I Complex),船尾-船帆座第二组流星群(00039 VEL = Puppid-Velid II Complex),ids 是用于单独来源的流星雨,例如:英仙座流星雨(00007 PER = Perseids);辐射点靠近白羊座δ星的流星雨,会称为白羊座δ流星雨(00631 DAT = delta Arietids)。

流星雨和流星群的名称不可以互换,完全相同的星座名称只能属于其中一类,不会两者兼备。国际天文联合会有一个专责的任务工作小组负责追踪流星和建立流星资料中心, 并为已经确认的流星雨命名。目前(2020年12月31日)国际天文联会将流星区分成为24个流星群,112 个确定流星雨,1 个等候确定流星雨,722 个普通流星雨,合共有835个命名了的流星雨。此外还有157个曾经出现,但因为各种原因,现在已经除名的流星雨。

因为流星雨的粒子在天空中运行的路径是平行的,而且速度也是相同的,因此在观测堡榜敬凝者的眼中它们似乎都是由天空中一个相同的点辐射出来的,这个点就称为流星的辐射点。辐射点的产生类似于路径上的铁轨在地平线上消逝点前会聚合在一起,是一种图型上透视的效果。流星雨也总是以辐射点所在的星座来命名,这个点在天空中并不是固定不动的点,会在夜晚的天球上逐渐移动,由于地球也绕着轴自转,天上的星星一样也会逐渐的移动(每日的东昇西没)。辐射点也会因为地球绕太阳的公转,在背景的星星之间每日产生些微的移动(辐射点漂移)。

流星雨会以高峰期最靠近辐射点,且有希腊或罗马字母名称的亮星来标式,并且将拉丁文所有格星座名称的字尾改为id或ids来称呼。因此,流星辐射点靠近宝瓶座δ星的流星雨会称为宝瓶座δ星流星雨(delta Aquariids)。国际天文联合会有一个专责的任务工作小组负责追踪流星雨和建立流星雨资料中心,并为已经被确认的流星雨命名。

流星雨是行星和彗星的碎片流交互作用造成的结果。

彗星的瓦解和水蒸气的喷发可以拖曳和产生碎片,因此Fred Whipple在1951年提出 ,惠普尔发展出彗星的雪球理论:环绕太阳的彗星是冰中嵌入岩石的小天体,这些冰可能是水、甲烷、氨、或其它的挥发物单独或混合著的组合;岩石可以如同灰尘般的大小,也可以有其他如同卵石般不同的尺寸。尘粒大小的固体在数量级上是最普遍的,它们比常见的沙粒和卵石大小等等的颗粒更为常艰档项达见。当这些冰因为温暖而升华时,他们的蒸发会拖曳出灰尘、沙粒、和卵石等固体。彗星在轨道上每接近太阳一次,就会有一些冰被蒸发和倾卸出一些流星体。这些流星体散开成为一个流星体流,也就是尘埃尾,沿着整个的彗星轨道周围散布着(非常小的颗粒会受到太阳的辐射压力快速的膨胀和远离,而有别于一般彗星的尘埃尾)。 质疑我们的短周期彗星流星雨不是由正常的水蒸气蒸发的活动彗星,而是由罕见的已经休眠的彗星大量欢朽谜瓦解和溃散的碎片。这种例子包括象限仪座流星雨和双子座流星雨,它们是来自小行星2003 EH1和法厄同(Phaethon),分别在500和1,000年前产生的碎片形成的。这些碎片倾向于快速的形成尘埃、沙粒和卵石,并且沿着彗星的轨道快速形成流星体密集的溪流,随后沿着地球的轨道发展。

位于彗星轨道的尘埃粒乌云被称为"流星群体"。当流星体颗粒刚从彗星喷出时,它们的分布是比较规划的。由于大行星引力作用,这些采海颗粒便逐渐散布于整个彗星轨道。不过这个过程还不是十分清楚。在地球穿过流星体群时,各种形式的流星雨就有可能发生了。每年地球都穿过许多彗星的轨道。如果轨道上存在流星体颗粒,便会发生周期性流星雨。当只有母彗星运行到近日点时才发生的流星雨,称为近彗星流星雨。这说明流星体群仍在彗星附近。周期在几百年以内的彗星所形成的流星雨多为该类型。

由于行星的引力摄动作用,长周期彗星的流星体群可能与母彗星相差甚远。在母彗星不在近日点时也有可能发生流星雨,这种流星雨便是远彗星型流星雨。为区别来自不同方向的流星雨,通常以流星辐射点所在天区的星座给流星雨命名。例如每年11月17日前后出现的流星雨辐射点在狮子座中,它就被命名为狮子座流星雨。其他流星雨还有宝瓶座流星雨、猎户座流星雨、英仙座流星雨等。流星雨与偶发流星有着本质的不同。有时在一小时中只出现几颗流星,但它们看起来都是从同一个辐射点中"流出"的,因此也属于流星雨的范畴;而有时在很短的时间里在同一个辐射点中能迸发出成千上万颗流星,就像节日中人们燃放礼花那样壮观。当每小时出现的流星数超过1000颗时,我们称其为"流星暴"。

在惠普预测尘埃粒子以非常低的速度相对于彗星运行后不久, Milos Plavec第一个提供观测流星尘的想法,当时他正计算流星体一旦脱离彗星,在自由的完整绕行轨道一周之后,多数会在彗星的前方还是后方。这种效果是单纯的轨道力学-这些物质无论是从彗星的前方或后方漂移,都只有些微的横向移动,因为这些粒子只会使轨道更为宽阔 有时可以在彗星的中红外线影像 (热辐射) 观测到这些粒子,此时的尘埃痕迹是上一回行经太阳时散布在彗星轨道上,当尘埃痕迹通过地球的轨道时,行星引力的影响很像用软管将水喷洒在远方植物的园丁。多数的年度里,尘埃痕迹不会和地球交会在一起,但是在某些年地球上会出现流星雨。这种效果在1995年麒麟座α流星雨的观测首度被证实

在1890年代,爱尔兰天文学家George Johnstone Stoney (1826-1911)和英国天文学家Arthur Matthew Weld Downing (1850-1917),最先尝试计算流星体痕迹在地球轨道上的位置。他们研究55P/Tempel-Tuttle彗星在1866年喷出的尘埃粒子,之前预测会在1898年和1899年提升狮子座的流星雨,但最后的计算显示大部分的尘埃痕迹仍在远离地球轨道内的位置上;在德国柏林皇家天文计算机构的Adolf Berberich也独立计算得到相同的结果。虽然当时没有流星暴,证实了计算的结果,但仍然需要更多和更好的计算工具来达到更可靠的预测。

在1985年,喀山州立大学的E. D. Kondrat'eva和E. A. Reznikov 第一次正确的辨识出造成过去几个狮子座流星暴年的尘埃团块。对1999年狮子座流星暴的预测, 罗伯特·麦克诺特 、David Asher, 和芬兰的Esko Lyytinen 是最早使用这种方法的西方天文学家。

古代记录

流星雨的发现和记载,也是中国最早,《竹书纪年》中就有“夏帝癸十五年,夜中星陨如雨”的记载,最详细的记录见于《左传》:“鲁庄公七年夏四月辛卯夜,恒星不见,夜中星陨如雨。”鲁庄公七年是公元前687年,这是世界上天琴座流星雨的最早记录。

中国古代关于流星雨的记录,大约有180次之多。其中天琴座流星雨记录大约有9次,英仙座流星雨大约12次,狮子座流星雨记录有7次。这些记录,对于研究流星群轨道的演变,也将是重要的资料。

流星雨的出现,场面相当动人。中国古记录也很精彩。试举天琴座流星雨的一次记录作例:南北朝时期刘宋孝武帝“大明五年……三月,月掩轩辕。……有流星数千万,或长或短,或大或小,并西行,至晓而止。”(《宋书·天文志》)这是在公元461年。当然,这里的所谓“数千万”并非确数,而是“为数极多”的泛称。

而英仙座流星雨出现时的情景,从古记录上看来,也令人难以忘怀。请看:唐玄宗:“开元二年五月乙卯晦,有星西北流,或如瓮,或如斗,贯北极,小者不可胜数,天星尽摇,至曙乃止。”(《新唐书·天文志》)开元二年是公元714年。

流星体坠落到地面便成为陨石或陨铁,这一事实,中国也有记载。《史记·天官书》中就有“星陨至地,则石也”的解释。到了北宋,沈括更发现陨石中有以铁为主要成分的。他在《梦溪笔谈》卷二十里就写着:“治平元年,常州日禺时,天有大声如雷,乃一大星,几如月,见于东南。少时而又震一声,移著西南。又一震而坠在宜兴县民许氏园中,远近皆见,火光赫然照天,……视地中只有一窍如杯大,极深。下视之,星在其中,荧荧然,良久渐暗,尚热不可近。又久之,发其窍,深三尺余,乃得一圆石,犹热,其大如拳,一头微锐,色如铁,重亦如之。”宋英宗治平元年是公元1064年。沈括已经注意到陨石的成分了。

在欧洲直到1803年以后,人们才认识到陨石是流星体坠落到地面的残留部分。

在中国,现在保存的最古年代的陨铁是四川隆川陨铁,大约是在明代陨落的,清康熙五十五年(公元1716年)掘出,重58.5千克。现保存于成都地质学院(现更名为成都理工大学)。

西方说法

1。根据西方古老的说法,“因为一颗星坠落就必须有一份灵魂补上去,人死了,灵魂就升天,升天时也就把你的愿望带给上帝了。”

2。流星是偶然经过的,抓住此刻的时间对着流星许愿,这样流星会带着你的愿望逝去,那样你的愿望才会实现

3。流星是撞入大气的星星,是“现在进行时”;满天星光,不过是远古的星星的影子,是“过去时”,许愿当时的愿望当然要请流星来帮助。

当然,这是古人对于科学了解不过的情况下的不科学地的说法,身为有科学知识的现代人,应该对这类说法心中有数。当然这有一定的科学依据,根据物理现象我们能看到的某些星星的光经过几十甚至几万光年的光,光年是很长的,所以我们看到的是几年前的星星。

1、狮子座流星雨

狮子座流星雨在每年的11月14至21日左右出现。一般来说,流星的数目大约为每小时10至15颗,但平均每33至34年狮子座流星雨会出现一次高峰期,流星数目可超过每小时数千颗。这个现象与谭普-塔特而彗星的周期有关。流星雨产生时,流星看来会像由天空上某个特定的点发射出来,这个点称为“辐射点”,由于狮子座流星雨的辐射点位于狮子座,因而得名。

2、双子座流星雨

双子座流星雨在每年的12月13至14日左右出现,最高时流量可以达到每小时120颗,且流量极大的持续时间比较长。双子座流星雨源自小行星1983 TB,该小行星由IRAS卫星在1983年发现,科学家判断其可能是“燃尽”的彗星遗骸。双子座流星雨辐射点位于双子座,是著名的流星雨。

3、英仙座流星雨

英仙座流星雨每年固定在7月17日到8月24日这段时间出现,它不但数量多,而且几乎从来没有在夏季星空中缺席过,是最适合非专业流星观测者的流星雨,地位列全年三大周期性流星雨之首。彗星Swift-Tuttle是英仙座流星雨之母,1992年该彗星通过近日点前后,英仙座流星雨大放异彩,流星数目达到每小时400颗以上。

4、猎户座流星雨

猎户座流星雨有两种,辐射点在参宿四附近的流星雨一般在每年的10月20日左右出现;辐射点在ν附近的流星雨则发生于10月15日到10月30日,极大日在10月21日,我们常说的猎户座流星雨是后者,它是由著名的哈雷彗星造成的,哈雷彗星每76年就会回到太阳系的核心区,散布在彗星轨道上的碎片,由于哈雷彗星轨道与地球轨道有两个相交点形成了著名的猎户座流星雨和宝瓶座流星雨。

5、金牛座流星雨(金牛座南流星雨,金牛座北流星雨)

金牛座流星雨在每年的10月25日至11月25日左右出现,一般11月8日是其极大日,Encke彗星轨道上的碎片形成了该流星雨,极大日时平均每小时可观测到五颗流星曳空而过,虽然其流量不大,但由于其周期稳定,所以也是广大天文爱好者热衷的对象之一。

6、天龙座流星雨

天龙座流星雨在每年的10月6日至10日左右出现,极大日是10月8日,该流星雨是全年三大周期性流星雨之一,最高时流量可以达到每小时400颗。Giacobini-Zinner彗星是天龙座流星雨的本源。

7、天琴座流星雨

天琴座流星雨一般出现于每年的4月19日至23日,通常22日是极大日。该流星雨是中国最早记录的流星雨,在古代典籍《春秋》中就有对其在公元前687年大爆发的生动记载。彗星1861 I的轨道碎片形成了天琴座流星雨,该流星雨作为全年三大周期性流星雨之一在天文学中也占有的极其重要的地位。

流星暴雨的观测研究,对于近地空间环境监测、航天灾害性事件预防、电离层通信安全以及深入了解太阳系天体相互关系和起源、演化,都具有巨大的实用价值和理论价值。 探索流星暴雨之迷,只靠专家的理论研究是不够的,要靠全球专业的、业余的观测网联手观测。通过实践,我们认为长期观测流星可取得很有价值的资料,可以了解流星体在太阳系空间的分布状况,对于研究太阳系演化提供有用的线索,保证航天飞行的安全。而流星余迹可以利用来进行不干扰的无线电通讯,在军事上有重要的意义。通过对流星体在大气中产生的声、光、热、电磁等效应,还可以研究地球大气的物理状况。20世纪以来的百年间,曾有几次流星暴雨出现,中国均无缘与之相会,然而,在21世纪的第1年,中国首次成功地观测到狮子座流星暴,又迎来2004的英仙座流星雨极盛,这对推动中国的天文学研究,向公众开展科学普及教育有着积极的意义。 对人类了解太阳系的流星体(群),认识人类如何在宇宙环境的可持续发展意义重大。


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