產(chǎn)生原因

流星
太陽(yáng)系內(nèi)除了太陽(yáng)、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?cè)诮咏厍驎r(shí)可能會(huì)因地球引力的作用使軌道發(fā)生改變從而進(jìn)入地球大氣層。這些微粒與地球相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度很高(11-72公里/秒),會(huì)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(yáng)運(yùn)行時(shí)會(huì)在其軌道上留下一些碎片,如果彗星與地球軌道有交點(diǎn),那么這些小碎塊也會(huì)被遺留在地球軌道上,當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行至這些區(qū)域時(shí),大量彗星碎片進(jìn)入地球大氣層,就會(huì)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(diǎn)的流星體進(jìn)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(zhì)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(zhì)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(duì)速度與流星體進(jìn)入地球的方向有關(guān),如果與地球迎面相遇,速度可超過(guò)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(jìn)入大氣,相對(duì)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(fù)合的過(guò)程發(fā)光而形成流星。大部分流星體在進(jìn)入大氣層后都?xì)饣M,只有少數(shù)大而結(jié)構(gòu)堅(jiān)實(shí)的流星體才能因燃燒未盡而有剩余固體物質(zhì)降落到地面,這就是隕石(隕星)。星際空間的塵埃微粒中,過(guò)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(cè)資料估算,每年降落到地球上的流星體,包括汽化物質(zhì)和微隕星,總質(zhì)量約有20萬(wàn)噸。地球質(zhì)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(shí)間內(nèi)的總量約為3.3×10^17噸,也就是說(shuō)使地球質(zhì)量增加了兩萬(wàn)分之一,相當(dāng)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(rèn)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(yáng)運(yùn)行的大群流星體,稱為流星群。其中石質(zhì)的叫隕石;鐵質(zhì)的叫隕鐵。
自由電子組成的。在大約一秒鐘量級(jí)的時(shí)間內(nèi),自由電子再次與原子結(jié)合并釋放能量,這能量正是迫使它離開初始位置時(shí)所需的能量,在結(jié)合過(guò)程中放出的能量是流星尾巴發(fā)光的能量來(lái)源。

流星
宇宙中那些千變?nèi)f化的小石塊其實(shí)是由彗星衍生出來(lái)的。當(dāng)彗星接近太陽(yáng)時(shí),太陽(yáng)輻射的熱量和強(qiáng)大的引力會(huì)使彗星一點(diǎn)一點(diǎn)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(zhì)就成了許多小碎塊。如果彗星與地球軌道有交點(diǎn),那么這些小碎塊也會(huì)被遺留在地球軌道上,當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行到這個(gè)區(qū)域的時(shí)候,就會(huì)產(chǎn)生流星雨。流星的來(lái)源其實(shí)每一次的流星雨并不是象表面那樣,流星看起來(lái)好看,其實(shí)流星是一顆離地球較大的隕石所釋放出來(lái)的塵埃,其間還會(huì)有相對(duì)比較大點(diǎn)的石塊,到達(dá)地球時(shí)候,會(huì)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(diǎn)濕潤(rùn)的泥土,對(duì)某一物體投擲過(guò)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(bǔ)充知識(shí)
流星體是分布在星際空間的細(xì)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。
太陽(yáng)系里一些高速運(yùn)行的較大流星體或小行星,受大行星引力的攝動(dòng),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。
火流星看上去非常明亮,發(fā)著“沙沙”的響聲,有時(shí)還有爆炸聲。流星體質(zhì)量較大(質(zhì)量大于幾百克),進(jìn)入地球大氣后來(lái)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(shí)會(huì)留下云霧狀的長(zhǎng)帶,稱為“流星余跡”,可存在幾秒鐘到幾分鐘,甚至幾十分鐘。
流星在掠過(guò)空中時(shí)會(huì)發(fā)出大量的光和熱,使周圍的氣體電離,并很快擴(kuò)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(wú)線電波的特性,稱為“流星余跡”。
當(dāng)?shù)厍蜻\(yùn)行至流星體群時(shí),大量流星體進(jìn)入地球大氣層,在夜空中看起來(lái)像是有許多的流星從天空中一個(gè)所謂的輻射點(diǎn)發(fā)射出來(lái)的天文現(xiàn)象。天文學(xué)中一般用流星雨輻射點(diǎn)所在的星座或附近比較明亮的星名來(lái)命名這個(gè)流星群,例如雙子座流星雨的輻射點(diǎn)就位于雙子座中。
輻射點(diǎn)或視輻射點(diǎn)是流星雨在天空中的發(fā)源處,流星看起來(lái)似乎都來(lái)自該處(對(duì)行星上的觀測(cè)者)。例如,英仙座流星雨看起來(lái)就像是來(lái)自于英仙座,觀測(cè)者看見流星在天空中飛過(guò),往回追溯流星的來(lái)向,似乎集中在一個(gè)點(diǎn)(其實(shí)基本上是屬于平行的,不會(huì)有交集),這個(gè)點(diǎn)就稱為輻射點(diǎn)。如果一顆流星的路徑回溯之后不能指向輻射點(diǎn),這顆流星就不屬于這個(gè)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(gè)量,指在理想觀測(cè)條件下,流星雨的輻射點(diǎn)位于頭頂正上方時(shí),每小時(shí)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(diǎn)不在頭頂,能看到的流星數(shù)量都會(huì)減少。理想觀測(cè)條件:
指天空非常晴朗,大氣透明度非常好,天空完全黑暗,沒(méi)有任何人為的光污染,沒(méi)有月亮?xí)r的觀測(cè)條件。流星雨的極大和爆發(fā)
:所有流星雨都不是只在某個(gè)時(shí)刻才能看到的,而往往是連續(xù)好幾天甚至一個(gè)月都能觀測(cè)。但是大多數(shù)時(shí)候流量都很小,只在一個(gè)相對(duì)很小的時(shí)間段里才會(huì)有大量的流星雨出現(xiàn),這時(shí)我們稱之為該流星雨的極大;而爆發(fā)主要是針對(duì)一些周期性流星雨而言的,它們?cè)诖蠖鄶?shù)年份里,就算極大時(shí)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(diǎn)所在的星座或附近比較明亮的星名來(lái)命名這個(gè)流星群,例如雙子座流星雨的輻射點(diǎn)就位于雙子座中。流星的發(fā)光:
從“天文達(dá)人”到科班人士“專業(yè)發(fā)燒友”的葉泉志,年紀(jì)輕輕就獲得了“蘇梅克近地天體獎(jiǎng)”,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(huì)會(huì)員葉泉志回到廣州,與大伙分享他的求學(xué)歷程。結(jié)果,他一上來(lái)就提出了一個(gè)讓發(fā)燒友們“三觀盡毀”的說(shuō)法:流星發(fā)光不是因?yàn)槿紵?sup class="baike-reference">[1]歷史記載
流星雨的發(fā)現(xiàn)和記載,也是中國(guó)最早,《竹書紀(jì)年》中就有“夏帝癸十五年,夜中星隕如雨”的記載,最詳細(xì)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。”魯莊公七年是公元前687年,這是世界上天琴座流星雨的最早記錄。
中國(guó)古代流星雨記錄
中國(guó)古代關(guān)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(duì)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(guó)古代存在一些記錄。如天琴座流星雨的一次記錄:南北朝時(shí)期劉宋孝武帝“大明五年……三月,月掩軒轅?!辛餍菙?shù)千萬(wàn),或長(zhǎng)或短,或大或小,并西行,至?xí)远埂!保ā端螘ぬ煳闹尽罚┻@是在公元461年。當(dāng)然,這里的所謂“數(shù)千萬(wàn)”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(shí),中國(guó)也有記載?!妒酚洝ぬ旃贂分芯陀小靶请E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(mèng)溪筆談》卷二十里就寫著:“治平元年,常州日禺時(shí),天有大聲如雷,乃一大星,幾如月,見于東南。少時(shí)而又震一聲,移著西南。又一震而墜在宜興縣民許氏園中,遠(yuǎn)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(rèn)識(shí)到隕石是流星體墜落到地面的殘留部分。
在中國(guó)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(zhì)學(xué)院。
隕星物質(zhì)
對(duì)隕星這位“天外來(lái)客”,我們當(dāng)然不能放過(guò)。把隕星的成分一分析,發(fā)現(xiàn)它們按照化學(xué)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(zhì)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(guó)航天局科學(xué)家對(duì)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(dòng)痕跡.不過(guò)科學(xué)家也表示,要證實(shí)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(lái)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(gè)世界——物質(zhì)世界,從構(gòu)成我們周圍一切物體的最微小的粒子,那些遙遠(yuǎn)的驚人的巨大天體,都只不過(guò)是統(tǒng)一的物質(zhì)存在的各種不同形式而已。
觀測(cè)方法
對(duì)于一個(gè)特定的流星雨,只有當(dāng)流星雨的輻射點(diǎn)升出地平線以后才可以開始觀測(cè),獅子座流星雨的輻射點(diǎn)位于獅子頭部附近,凌晨2時(shí)至3時(shí)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(cè)是最好的方法,無(wú)需望遠(yuǎn)鏡,甚至連雙筒鏡都不用,用目測(cè)是最好的。
觀測(cè)意義
觀測(cè)流星對(duì)于我們研究高空大氣結(jié)構(gòu)狀況和物理性質(zhì),流星造成的電離氣體作短波無(wú)線電通訊,探討太陽(yáng)系的起源和演化等問(wèn)題,都有很重要的意義。
觀測(cè)條件
觀測(cè)者除了要帶御寒衣物外,再帶一張記錄表、一張觀測(cè)用星圖、一支筆、手電筒和計(jì)時(shí)器就可以了??吹搅餍牵巶€(gè)號(hào),記錄下來(lái)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(diǎn):牧夫座(Bootes)
預(yù)計(jì)出現(xiàn)日期:3日-4日
概況描述:每小時(shí)流量大約為40顆,顏色為藍(lán)色,速度較快(大約每秒40公里左右),亮度較高的可能會(huì)劃過(guò)半邊天空,有一小部分甚至?xí)谔炜罩辛粝聞澾^(guò)的軌道塵跡。有明顯的峰值,一般僅持續(xù)一小時(shí)左右。
4月天琴座流星雨(Lyrids)
彗星母體:C/Thatcher
輻射點(diǎn):天琴座(Lyra)
預(yù)計(jì)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(huì)在天空留下劃過(guò)的軌道痕跡,幾秒鐘后才會(huì)消退。
5月寶瓶座Eta流星雨(Eta Aquarids
)彗星母體:1C/Halley
輻射點(diǎn):寶瓶座 Eta(Aquarius Eta)
預(yù)計(jì)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(dá)每小時(shí)上百顆)。赤道和南半球可在天亮前幾個(gè)小時(shí)內(nèi)觀測(cè)到,北方不利于觀測(cè)。很多群內(nèi)流星會(huì)在天空留下很長(zhǎng)的軌道痕跡。
6月天琴座流星雨(Lyrids)
彗星母體:C/Thatcher
輻射點(diǎn):天琴座(Lyra)
預(yù)計(jì)出現(xiàn)日期:14日-16日
概況描述:流量較低,即使在峰值時(shí),每小時(shí)流量也僅有10顆左右。觀測(cè)時(shí)需要耐心。
7月寶瓶座Delta流星雨(Delta Aquarids)
彗星母體:1C/Halley
輻射點(diǎn):寶瓶座 Delta(Aquarius Delta)
預(yù)計(jì)出現(xiàn)日期:28日-29日
概況描述:峰值時(shí)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(diǎn):摩羯座(Capricornids)
預(yù)計(jì)出現(xiàn)日期:29日-30日
概況描述:峰值時(shí)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(cè)高度較低。
8月英仙座流星雨(Perseids)
彗星母體:109P/Swift-Tuttle
輻射點(diǎn):英仙座(Perseus)
預(yù)計(jì)出現(xiàn)日期:12日-13日
概況描述:流量較高,峰值每小時(shí)流量約60顆左右。亮度較低,觀測(cè)時(shí)需要耐心。
10月
天龍座流星雨(Draconids)
彗星母體:21P/Giacobini-Zinner
輻射點(diǎn):英仙座(Perseus)
預(yù)計(jì)出現(xiàn)日期:12日-13日
概況描述:流量較低,每小時(shí)流量?jī)H10顆左右。
10-11月
獵戶座流星雨(Orionids)
彗星母體:1P/Halley
輻射點(diǎn):獵戶座(Oruon)
預(yù)計(jì)出現(xiàn)日期:21日-22日
概況描述:獵戶座流星雨每小時(shí)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(diǎn):獅子座(Leo)
預(yù)計(jì)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(shí)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(guò)天空。
12月雙子座流星雨(Geminids)
彗星母體:3200 Phaethon(行星)
輻射點(diǎn):雙子座(Gemini)
預(yù)計(jì)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(lán)色、紅色和綠色。雙子座流星雨是惟一一個(gè)非慧星母體的流星雨,其母體是小行星3200Phaethon。峰值時(shí)每小時(shí)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(diǎn):小熊座Ursids (URS)
活動(dòng)時(shí)間:12月17-26日
極大時(shí)間:12月22/23日
極大流量(ZHR):10
r值:3.0
平均速度(無(wú)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、??冢喝箍捎^測(cè),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(cè),清晨最好。
北緯40度(北京、呼和浩特、大連):全夜可觀測(cè)。
北緯50度(塔城、哈爾濱):全夜可觀測(cè)。
望遠(yuǎn)鏡視場(chǎng)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°)