流星(Meteor)是指運行在星際空間的流星體(通常包括宇宙塵埃和固體塊等空間物質)接近地球時被地球引力吸引,在高速穿越地球大氣層時發(fā)生電子躍遷所產(chǎn)生的光跡。大部分流星體在落到地面之前便會被消耗殆盡,少部分則會掉到地面上,稱之為隕石。大部分可見的流星體都和沙粒差不多,重量在1克以下。流星體進入大氣層的速度介于11km/s到72km/s之間,各個流星的顏色會因其燃燒程度而有所不同。

中文名

流星

外文名

Meteor;shooting star;falling star

12月

雙子座流星群(Geminids )

速度

介于11km/s到72km/s之間

11月

獅子座流星群(Leonids )

4月

天琴座流星群(Lyrids)

5月

寶瓶座Eta流星群Eta Aquarids

1月

象限儀流星群(Quadrantids )

重量

1克以下

分類

單個流星、火流星、流星雨等

來源

星際空間的塵埃、固體塊

產(chǎn)生原因

流星

太陽系內(nèi)除了太陽、八大行星及其衛(wèi)星、小行星、彗星外,在行星際空間還存在著大量的塵埃微粒和微小的固體塊,它們在接近地球時可能會因地球引力的作用使軌道發(fā)生改變從而進入地球大氣層。這些微粒與地球相對運動速度很高(11-72公里/秒),會壓縮前方氣體產(chǎn)生高溫并發(fā)生電子躍遷,在夜間天空中表現(xiàn)為一條光跡,這種現(xiàn)象就叫流星,一般發(fā)生在距地面高度為80-120公里的高空中。

此外,彗星在繞太陽運行時會在其軌道上留下一些碎片,如果彗星與地球軌道有交點,那么這些小碎塊也會被遺留在地球軌道上,當?shù)厍蜻\行至這些區(qū)域時,大量彗星碎片進入地球大氣層,就會形成流星雨。流星中特別明亮的又稱為火流星。造成流星現(xiàn)象的微粒稱為流星體,所以流星和流星體是兩種不同的概念。比綠豆大一點的流星體進入大氣層就能形成肉眼可見亮度的流星。

不同形式的流星畫面圖

流星體的質量一般很小,比如產(chǎn)生5等亮度流星的流星體直徑約0.5cm,質量0.06毫克。肉眼可見的流星體直徑一般在0.1-1cm之間。它們與大氣的相對速度與流星體進入地球的方向有關,如果與地球迎面相遇,速度可超過每秒70公里,如果是流星體趕上地球或地球趕上流星體而進入大氣,相對速度為每秒10余公里。但即使每秒10公里的速度也已高出子彈出槍膛速度的10倍,足以與大氣分子、原子碰撞,使得大氣發(fā)生電離,在電離復合的過程發(fā)光而形成流星。大部分流星體在進入大氣層后都氣化殆盡,只有少數(shù)大而結構堅實的流星體才能因燃燒未盡而有剩余固體物質降落到地面,這就是隕石(隕星)。星際空間的塵埃微粒中,過小以至于不足以產(chǎn)生流星現(xiàn)象,而是以塵埃的形式飄浮在大氣中并最終落到地面上的一類,被稱為微隕星。

據(jù)觀測資料估算,每年降落到地球上的流星體,包括汽化物質和微隕星,總質量約有20萬噸。地球質量約為6×10^21噸,由于流星體下落使地球"體重"的增加在50億年時間內(nèi)的總量約為3.3×10^17噸,也就是說使地球質量增加了兩萬分之一,相當于體重200斤的大胖子增加0.1兩。

根據(jù)流星光譜的資料,可以認證出流星中有氫、氮、氧、鈉、鎂、鋁、鈣、鉻、鎳等中性原子和鎂、硅、鈣、鐵等的電離原子。速度不同的流星含的原子和電離原子也有差異。

生流星現(xiàn)象,而是以塵埃的形式飄浮在大氣中并最終落到地面上,稱為微隕星。

流星體是穿行在星際空間的塵埃和固體小塊,數(shù)量很多,沿同一軌道繞太陽運行的大群流星體,稱為流星群。其中石質的叫隕石;鐵質的叫隕鐵。

自由電子組成的。在大約一秒鐘量級的時間內(nèi),自由電子再次與原子結合并釋放能量,這能量正是迫使它離開初始位置時所需的能量,在結合過程中放出的能量是流星尾巴發(fā)光的能量來源。

流星

宇宙中那些千變?nèi)f化的小石塊其實是由彗星衍生出來的。當彗星接近太陽時,太陽輻射的熱量和強大的引力會使彗星一點一點地瓦解,并在自己的軌道上留下許多氣體和塵埃顆粒,這些被遺棄的物質就成了許多小碎塊。如果彗星與地球軌道有交點,那么這些小碎塊也會被遺留在地球軌道上,當?shù)厍蜻\行到這個區(qū)域的時候,就會產(chǎn)生流星雨。

流星的來源其實每一次的流星雨并不是象表面那樣,流星看起來好看,其實流星是一顆離地球較大的隕石所釋放出來的塵埃,其間還會有相對比較大點的石塊,到達地球時候,會被地球的引力所吸引,從而與大氣摩擦,產(chǎn)生流星雨。效果就象拿一塊干燥帶點濕潤的泥土,對某一物體投擲過去,控制好速度,最先接近物體的是泥土上的灰塵,其次是這塊泥土本身.

補充知識

  • 流星體

流星體是分布在星際空間的細小固體和塵埃,大部分可見的流星體都和沙粒差不多,重量在1克以下。肉眼可見的流星體直徑一般在0.1-1cm之間。

  • 隕石

太陽系里一些高速運行的較大流星體或小行星,受大行星引力的攝動,脫離原軌道而闖入地球大氣與大氣摩擦、爆炸,燃燒未燼的殘余部分墜落到地球表面上叫作隕石。

  • 火流星

火流星看上去非常明亮,發(fā)著“沙沙”的響聲,有時還有爆炸聲。流星體質量較大(質量大于幾百克),進入地球大氣后來不及在高空燃盡而繼續(xù)闖入稠密的低層大氣,以極高的速度和地球大氣劇烈摩擦,產(chǎn)生出耀眼的光亮?;鹆餍窍Ш?,有時會留下云霧狀的長帶,稱為“流星余跡”,可存在幾秒鐘到幾分鐘,甚至幾十分鐘。

  • 流星余跡

流星在掠過空中時會發(fā)出大量的光和熱,使周圍的氣體電離,并很快擴散形成以流星軌跡為中心的柱狀電離云,這種電離云具有反射無線電波的特性,稱為“流星余跡”。

  • 流星雨

當?shù)厍蜻\行至流星體群時,大量流星體進入地球大氣層,在夜空中看起來像是有許多的流星從天空中一個所謂的輻射點發(fā)射出來的天文現(xiàn)象。天文學中一般用流星雨輻射點所在的星座或附近比較明亮的星名來命名這個流星群,例如雙子座流星雨的輻射點就位于雙子座中。

  • 輻射點

輻射點或視輻射點是流星雨在天空中的發(fā)源處,流星看起來似乎都來自該處(對行星上的觀測者)。例如,英仙座流星雨看起來就像是來自于英仙座,觀測者看見流星在天空中飛過,往回追溯流星的來向,似乎集中在一個點(其實基本上是屬于平行的,不會有交集),這個點就稱為輻射點。如果一顆流星的路徑回溯之后不能指向輻射點,這顆流星就不屬于這個流星雨,稱為散亂流星或偶發(fā)流星。

ZHR:

表征流星雨大小的一個量,指在理想觀測條件下,流星雨的輻射點位于頭頂正上方時,每小時能看到的流星數(shù)量。如果目視極限星等到不了6.5等,或者輻射點不在頭頂,能看到的流星數(shù)量都會減少。

理想觀測條件:

指天空非常晴朗,大氣透明度非常好,天空完全黑暗,沒有任何人為的光污染,沒有月亮時的觀測條件。

流星雨的極大和爆發(fā)

:所有流星雨都不是只在某個時刻才能看到的,而往往是連續(xù)好幾天甚至一個月都能觀測。但是大多數(shù)時候流量都很小,只在一個相對很小的時間段里才會有大量的流星雨出現(xiàn),這時我們稱之為該流星雨的極大;而爆發(fā)主要是針對一些周期性流星雨而言的,它們在大多數(shù)年份里,就算極大時流量也很小,但在某幾年卻有可能出現(xiàn)流量特別高的極大,這就是爆發(fā)。

流星雨的命名

:我們一般用流星雨輻射點所在的星座或附近比較明亮的星名來命名這個流星群,例如雙子座流星雨的輻射點就位于雙子座中。

流星的發(fā)光:

從“天文達人”到科班人士“專業(yè)發(fā)燒友”的葉泉志,年紀輕輕就獲得了“蘇梅克近地天體獎”,手里攥著數(shù)百顆尚可提出命名的小行星……近日,在加拿大深造的廣東南十字星會會員葉泉志回到廣州,與大伙分享他的求學歷程。結果,他一上來就提出了一個讓發(fā)燒友們“三觀盡毀”的說法:流星發(fā)光不是因為燃燒。[1]

歷史記載

流星雨的發(fā)現(xiàn)和記載,也是中國最早,《竹書紀年》中就有“夏帝癸十五年,夜中星隕如雨”的記載,最詳細的記錄見于《左傳》:“魯莊公七年夏四月辛卯夜,恒星不見,夜中星隕如雨?!濒斍f公七年是公元前687年,這是世界上天琴座流星雨的最早記錄。

中國古代流星雨記錄

中國古代關于流星雨的記錄,大約有180次之多。其中天琴座流星雨記錄大約有9次,英仙座流星雨大約12次,獅子座流星雨記錄有7次。這些記錄,對于研究流星群軌道的演變,也將是重要的資料。

流星雨的出現(xiàn),中國古代存在一些記錄。如天琴座流星雨的一次記錄:南北朝時期劉宋孝武帝“大明五年……三月,月掩軒轅?!辛餍菙?shù)千萬,或長或短,或大或小,并西行,至曉而止?!保ā端螘ぬ煳闹尽罚┻@是在公元461年。當然,這里的所謂“數(shù)千萬”并非確數(shù),而是“為數(shù)極多”的泛稱。

流星體墜落到地面通常為隕石或隕鐵或者其他金屬類石頭,這一事實,中國也有記載。《史記·天官書》中就有“星隕至地,則石也”的解釋。到了北宋,沈括更發(fā)現(xiàn)隕石中有以鐵為主要成分的。他在《夢溪筆談》卷二十里就寫著:“治平元年,常州日禺時,天有大聲如雷,乃一大星,幾如月,見于東南。少時而又震一聲,移著西南。又一震而墜在宜興縣民許氏園中,遠近皆見,火光赫然照天,……視地中只有一竅如杯大,極深。下視之,星在其中,熒熒然,良久漸暗,尚熱不可近。又久之,發(fā)其竅,深三尺余,乃得一圓石,猶熱,其大如拳,一頭微銳,色如鐵,重亦如之?!彼斡⒆谥纹皆晔枪?064年。沈括已經(jīng)注意到隕石的成分了。

在歐洲直到1803年以后,人們才認識到隕石是流星體墜落到地面的殘留部分。

在中國保存的最古年代的隕鐵是四川隆川隕鐵,大約是在明代隕落的,清康熙五十五年(公元1716年)掘出,重58.5千克。保存在成都地質學院。

隕星物質

對隕星這位“天外來客”,我們當然不能放過。把隕星的成分一分析,發(fā)現(xiàn)它們按照化學成分的不同,可以分為隕星(隕鐵),石隕星(隕石)和鐵石隕星(隕鐵石)等三種。

主要物質

1.鐵隕星差不多全都由鐵,鎳等元素組成。

2.石隕星的主要成分是鎂,硅和鐵的氧化物。

3.鐵石隕星里含有大致等量的鎳,鐵和硅酸鹽。

研究發(fā)現(xiàn)

美國航天局科學家對一塊從南極找到的火星隕石的最新分析表明,這塊隕石中可能存在原始生命的活動痕跡.不過科學家也表示,要證實早期火星有生命存在尚需更確鑿證據(jù)。

人們研究了從天上掉下來的石頭,發(fā)現(xiàn)它們的組成同我們地球上的礦石相似。隕星里含有最多的元素是鐵,鎳,硫,硅,鈷,鈣,氧等等,全都是地球上原有的東西。這充分證明,自然界是統(tǒng)一的,宇宙間只有一個世界——物質世界,從構成我們周圍一切物體的最微小的粒子,那些遙遠的驚人的巨大天體,都只不過是統(tǒng)一的物質存在的各種不同形式而已。

觀測方法

對于一個特定的流星雨,只有當流星雨的輻射點升出地平線以后才可以開始觀測,獅子座流星雨的輻射點位于獅子頭部附近,凌晨2時至3時左右才升起到比較合適的位置,流星雨,要選擇視野開闊,大氣純凈,人煙稀少,燈光暗淡的環(huán)境,在大城市不太適宜。觀看流星目視觀測是最好的方法,無需望遠鏡,甚至連雙筒鏡都不用,用目測是最好的。

觀測意義

觀測流星對于我們研究高空大氣結構狀況和物理性質,流星造成的電離氣體作短波無線電通訊,探討太陽系的起源和演化等問題,都有很重要的意義。

觀測條件

觀測者除了要帶御寒衣物外,再帶一張記錄表、一張觀測用星圖、一支筆、手電筒和計時器就可以了??吹搅餍?,編個號,記錄下來即可。

主要流星雨表

1月

象限儀座流星雨

(Quadrantids)

彗星母體:2003 EH1

輻射點:牧夫座(Bootes)

預計出現(xiàn)日期:3日-4日

概況描述:每小時流量大約為40顆,顏色為藍色,速度較快(大約每秒40公里左右),亮度較高的可能會劃過半邊天空,有一小部分甚至會在天空中留下劃過的軌道塵跡。有明顯的峰值,一般僅持續(xù)一小時左右。

4月天琴座流星雨(Lyrids)

彗星母體:C/Thatcher

輻射點:天琴座(Lyra)

預計出現(xiàn)日期:21日-22日

概況描述:明亮而迅速(大約每秒48公里左右),會在天空留下劃過的軌道痕跡,幾秒鐘后才會消退。

5月寶瓶座Eta流星雨(Eta Aquarids

彗星母體:1C/Halley

輻射點:寶瓶座 Eta(Aquarius Eta)

預計出現(xiàn)日期:5日-6日

概況描述:流星密度較高,但流量不是很穩(wěn)定(最低僅數(shù)十顆,最高可能達每小時上百顆)。赤道和南半球可在天亮前幾個小時內(nèi)觀測到,北方不利于觀測。很多群內(nèi)流星會在天空留下很長的軌道痕跡。

6月天琴座流星雨(Lyrids)

彗星母體:C/Thatcher

輻射點:天琴座(Lyra)

預計出現(xiàn)日期:14日-16日

概況描述:流量較低,即使在峰值時,每小時流量也僅有10顆左右。觀測時需要耐心。

7月寶瓶座Delta流星雨(Delta Aquarids)

彗星母體:1C/Halley

輻射點:寶瓶座 Delta(Aquarius Delta)

預計出現(xiàn)日期:28日-29日

概況描述:峰值時20顆左右,呈現(xiàn)出明亮的黃色,速度中等,約40公里左右。

7-8月

摩羯座流星雨

(Capricornids)

彗星母體:尚未確定

輻射點:摩羯座(Capricornids)

預計出現(xiàn)日期:29日-30日

概況描述:峰值時15顆左右,火流星比例較大,呈現(xiàn)出明亮的黃色,速度較慢,僅25公里左右。觀測高度較低。

8月英仙座流星雨(Perseids)

彗星母體:109P/Swift-Tuttle

輻射點:英仙座(Perseus)

預計出現(xiàn)日期:12日-13日

概況描述:流量較高,峰值每小時流量約60顆左右。亮度較低,觀測時需要耐心。

10月

天龍座流星雨

(Draconids)

彗星母體:21P/Giacobini-Zinner

輻射點:英仙座(Perseus)

預計出現(xiàn)日期:12日-13日

概況描述:流量較低,每小時流量僅10顆左右。

10-11月

獵戶座流星雨

(Orionids)

彗星母體:1P/Halley

輻射點:獵戶座(Oruon)

預計出現(xiàn)日期:21日-22日

概況描述:獵戶座流星雨每小時流量20顆左右,顏色呈黃色或綠色,速度較快,約每秒66公里。有火流星出現(xiàn)。

11月獅子座流星雨(Leonids)

彗星母體:55P/Tempel-Tuttle

輻射點:獅子座(Leo)

預計出現(xiàn)日期:17日-18日

概況描述:獅子座流星雨約33年出現(xiàn)一次流量高峰,峰期每小時流量可上百顆。即使不是峰期,仍然可以看一些零星的流星劃過天空。

12月雙子座流星雨(Geminids)

彗星母體:3200 Phaethon(行星)

輻射點:雙子座(Gemini)

預計出現(xiàn)日期:13日-14日

概況描述:一年中最為穩(wěn)定、最為炫麗多彩的流星雨,其中白色大約為65%、黃色26%,其它的為呈藍色、紅色和綠色。雙子座流星雨是惟一一個非慧星母體的流星雨,其母體是小行星3200Phaethon。峰值時每小時流量可上百顆。

12月

小熊座流星雨

母體彗星:8p/塔特爾

輻射點:小熊座Ursids (URS)

活動時間:12月17-26日

極大時間:12月22/23日

極大流量(ZHR):10

r值:3.0

平均速度(無引力影響):33km/s

極大中心:赤經(jīng)348度赤緯+75度

北緯20度(南寧、廣州、海口):全夜可觀測,清晨最好。

北緯30度(拉薩、成都、重慶、武漢、杭州、南京、上海):全夜可觀測,清晨最好。

北緯40度(北京、呼和浩特、大連):全夜可觀測。

北緯50度(塔城、哈爾濱):全夜可觀測。

望遠鏡視場中心:赤經(jīng)348°赤緯+75°和赤經(jīng)131°赤緯+66°(緯度>+40°)

赤經(jīng)063°赤緯+84°赤經(jīng)156°赤緯+64°(緯度北緯30°-40°)