流星的形成

【专家解说】：一. 流星和流星体 太阳系内除了太阳、九大行星及其卫星、小行星、彗星外，在行星际空间还存在着大量的尘埃微粒和微小的固体块，它们也绕着太阳运动。在接近地球时由于地球引力的作用会使其轨道发生改变，这样就有可能穿过地球大气层。或者，当地球穿越它们的轨道时也有可能进入地球大气层。由于这些微粒与地球相对运动速度很高（11－72公里／秒），与大气分子发生剧烈摩擦而燃烧发光，在夜间天空中表现为一条光迹，这种现象就叫流星，一般发生在距地面高度为80－120公里的高空中。流星中特别明亮的又称为火流星。造成流星现象的微粒称为流星体，所以流星和流星体是两种不同的概念。 流星体的质量一般很小，比如产生5等亮度流星的流星体直径约0.5cm，质量0.06毫克。肉眼可见的流星体直径在0.1-1cm之间。它们与大气的相对速度与流星体进入地球的方向有关，如果与地球迎面相遇，速度可超过每秒70公里，如果是流星体赶上地球或地球赶上流星体而进入大气，相对速度为每秒10余公里。但即使每秒10公里的速度也已高出子弹出枪膛速度的10倍，足以与大气分子、原子碰撞、摩擦而燃烧发光，形成流星而为我们看到。大部分流星体在进入大气层后都气化殆尽，只有少数大而结构坚实的流星体才能因燃烧未尽而有剩余固体物质降落到地面，这就是陨星。特别小的流星体因与大气分子碰撞产生的热量迅速辐射掉，不足以使之气化产生流星现象，而是以尘埃形式飘浮在大气中并最终落到地面上，称为微陨星。 据观测资料估算，每年降落到地球上的流星体，包括汽化物质和微陨星，总质量约有20万吨之巨! 这是否会使地球不断变"胖"呢？请看地球质量约为6×1021吨。由于流星体下落使地球"体重"的增加在50亿年时间内的总量约为3.3×1017吨，或者说使地球质量增加了两万分之一，相当于体重200斤的大胖子增加0.1两。可见其实在是微不足道！ 二. 流星雨和彗星 流星通常是单个零星出现的，彼此间无关，出现的时间和方向也没有规律，平均每小时可看到10条左右，称为偶现流星（又称偶发流星）。但是偶现流星在整个夜晚的出现频数则不一样：从统计上来说下半夜出现的零星比上半夜多，而且也比较明亮。原因在于下半夜流星是由与地球迎面相遇的流星体和地球追上的流星体造成的，而上半夜出现的流星则是追上地球的流星体造成的（可以用马路上自行车流作比方）。 有时候在天空某一区域某一段时间内流星数目会显著增多，每小时几十条甚至更多，看上去就象下雨一样，这种现象称为流星雨。特别大的流星雨又称流星暴。如1833年狮子座流星雨出现时每小时竟多达35000条（约每秒10条），景象甚为壮观。流星雨是一大群流星体闯入地球大气的结果，这种成群结队的流星体称为流星群。 流星群的各个成员在空间的运动轨道基本上是彼此平行的。由于透视的原因，在地球上看来由流星群造成的流星雨仿佛都从同一点向外辐射出来，这一点称为流星雨的辐射点。大多数流星群即以辐射点所在星座或附近的恒星命名，如狮子座流星群，宝瓶座δ流星群等。 通常认为流星雨的出现与彗星有关。彗星是太阳系内一类奇特的天体，它在远离太阳的时候表现为一颗彗核，直径几公里或更大些。一旦接近太阳，在太阳辐射的作用下，由于彗星核物质的气化会形成巨大的彗发和长长的彗尾。流星群便起源于彗星散射出来的物质碎粒或是瓦解了的彗核。最著名的例子是1826年发现的比拉彗星，地球在每年的11月27日通过它的轨道。1846年1月发现比拉彗星已分裂为二，且分裂后的两颗彗星间的距离越来越大。1855年，它们双双重新出现，但已经分得很开。在以后两次预期彗星该出现的年份都没有观测到，人们以为它失踪了，然而在1872年11月27日夜晚天空中突然出现极为壮观的流星雨，辐射点在仙女座。1885年11月27日又发现了同样的现象。后来得知1798、1830和1838年已观测到过仙女座流星雨。可见比拉彗星在瓦解前早已在散发大量的质点，仙女座流星雨毫无疑问与比拉彗星有关，故又称比拉流星雨。 彗星散发出的微粒在漫长的年代中会逐渐因同样辐射压和大行星引力摄动而分布在整个彗星运动轨道上。由于一部分彗星的轨道可以与地球公转轨道相交，当地球穿越这种区域时便会因大批微粒进入地球大气层而形成流星雨。比如狮子座流星雨平常年份流星数目并不多，只是每隔33年才有一次程度不等、规模较大的流星暴出现，这33年就是母体彗星轨道运动的周期。 附表： 一些主要的流星群 名 称 可见日期 出现率极大日期 有关彗星 天琴座流星群 4月20日－4月24日 4月22日 1861Ⅰ 宝瓶座η流星群 5月2日－5月7日 5月5日 哈雷 天琴座δ流星群 7月22日－8月1日 7月31日 无 英仙座流星群 7月27日－8月16日 8月12日 1862Ⅲ 猎户座流星群 10月17日－10月25日 10月21日 哈雷 金牛座流星群 10月25日－11月25日 11月8日 恩克 狮子座流星群 11月16日－11月19日 11月17日 1866Ⅰ 双子座流星群 12月7日－12月15日 12月14日 无 三. 狮子座流星雨 天文学家现已清楚，形成狮子座流星雨的母体彗星是1866年发现的坦普尔－塔特尔彗星。历史上有关狮子座流星雨的观测过程却十分有趣： 1799年 欧洲、南美均观测到这一流星雨，德国探险家A.Humboldt有过精彩描述。 1833.11.12 北美东海岸9小时内估计观测到24万多颗流星。 1834年 发现辐射点在狮子座，因而命名为狮子座流星雨。奥伯斯证认出1766、1799两年11月在委内瑞拉观测到也是同一流星群的两次出现，周期33.59年。天文界开始认识和研究狮子座流星雨。 1864年 纽顿证明狮子座流星雨从902年起就有活动记载。共计有十个年份，其中6次记载取自中国官方史书。 1866.11 狮子座流星雨再次出现，计算出其运动轨道。 1867.11 奥普尔茨给出彗星1866Ⅰ轨道，因与狮子座流星群轨道十分相似而得知其为流星群的母体彗星。 1899年 未观测到狮子座流星雨，彗星也没观测到，有人认为彗星已瓦解。公众感到受骗上当而十分气愤，对天文学家的不信任感陡然增加。 1900.11.15/16 在加拿大重又观测到狮子座流星雨，每小时1千条。第二年在美国西南部和墨西哥又见到，每小时最多达2千条。 1933年 未发现流星雨，有人估计彗星可能已碎裂。 1965年 重新找到了失踪近一个世纪的坦普尔－塔特尔彗星。 1966.11.17 再度观测到狮子座流星雨，最盛时每小时超过14万颗。 四. 流星雨出现对人类活动的影响 1.可能对航天器造成威胁。流星群颗粒大都很小（<1mm），但速度极高。以98年狮子座流星雨为例，相对地球的运动速度为71km/s，达到子弹初速的100倍。如果较大颗粒或结构较坚实的颗粒高速撞击人造卫星或其它航天器，很可能造成严重后果，如舱面击穿，探测器损坏，太阳能板受损，电子器件因等离子体放电而失效，甚至整个航天器被击坏、击毁等。历史上已经有过这类事件发生，如1993年英仙座流星暴使欧洲航天局的Olympus卫星因遭到一颗流星体的撞击而一度失控。 2.大批流星群闯入地球大气造成的电离效应可能使远距离电讯发生异常。 3.对云层和雨量的影响。大批流星体尘埃散入地球大气，提供了额外的水汽凝结中心，会使云层和雨量增大。 4.陨星击中人类或牲畜。关于人体被陨星直接击中尚未见报道，但据说1836年在巴西曾砸死几只羊，1911年埃及打死一条狗，1969年澳大利亚发生过陨星打穿屋顶等事件。 5.严重的撞击灾变事件。这类事件的祸首已不能算是流星体，而是大小不等的小行星。 6.可以利用流星出现时，因流星体燃烧形成的长条电离离子柱对无线电讯号的反射作用，进行高频或甚高频通讯，作用距离可达1800公里。因流星通讯不受太阳活动或核爆炸影响，在军事上有重要意义，美国已有流星通讯设备作为战术通讯的一种手段来装备部队。 7.天上掉一颗星，地上就要死去一个人的说法是毫无科学道理的。 2008年流星雨观测指南 作者:山东农业大学 薛礼 观测指数 ★★★★★ 1.4月19日-5月28日 宝瓶座η流星雨 预测极大时间5月6日2时，天顶极大流量ZHR=70+(可能40~85)。宝瓶η流星速度约66km/s，r=2.4，属于高速明亮流星。5月5日是朔，且未来三年一直处于流量高峰期，非常有利于观测。5月6日宝瓶η约3点在东偏南14度左右升起，赤道和南半球有利于观测，北半球最好在北纬40度以南。建议5月6日0h~5h观测。 2.7月17日~8月24日 英仙座流星雨 预测极大时间8月12日19时30分~22时，天顶极大流量ZHR=100。英仙座流星速度约59km/s，r=2.6，属于高速中亮流星。8月8日是上弦，16日是望。8月12日英仙座约当晚21点由北偏东24度升起，整夜可见。月亮大约在13日1点落下，对观测影响不大。建议8月12日19h30m~13日3h观测 3.9月25日~11月25日 南金牛和北金牛流星雨 预测极大时间：南金牛11月5日，ZHR=5，v=27km/s，r=2.3；北金牛11月11、12日，ZHR=5，v=29km/s，r=2.3。11月6日是上弦，11月13日是望，10日前月光影响不大。金牛座流星缓慢，明亮，特别适合照相观测。极大持续时间长（约10天），也就是说11月上旬每天都可以观测到每小时约10颗流星的流星雨。建议观测时间11月1日~11月10日任选。（金牛座全夜可见） 观测指数 ★★★★ 4.10月6日~10月10日 天龙座流星雨 预测极大时间10月8日18时30分，次极大10月8日10时40分、10月9日0时~3时30分。中心极大和第二个次极大有观测价值。天龙座流星速度约20km/s，r=2.6，属于低速中亮流星。10月7日是上弦。天龙座整夜可见，月亮约午夜落下。建议观测时间10月8日18h30m~10月9日3h。（发烧友可延长） 5.11月10日~11月23日 狮子座流星雨 预测极大时间11月17日17时，天顶极大流量ZHR=20+。狮子座流星速度约71km/s，r=2.5，属于高速中亮流星。11月19日是下弦，观测条件很差，但对于狮子座流星雨，观测是很有价值的，本人是每年观测的。推荐观测时间11月18日3h~6h，11月19日3h~6h（19日5h38m有一个ZHR＜20的次极大） 6.8月25日~9月8日 御夫座α流星雨 预测极大时间9月1日3时，天顶极大流量ZHR=7（可能再次爆发）。御夫座流星速度约66km/s，r=2.6，属于高速中亮流星。8月30日是朔，观测条件很好。2007年爆发，实测ZHR达到150左右（飞机高空观测，极大发生时中国是白天）。今年可能再次爆发，建议观测时间8月30日22h~9月1日6h。 观测指数 ★★★ 7. 1月1日~1月5日 象限仪座流星雨 预测极大时间1月4日14时40分，天顶极大流量ZHR=120（可能60~200）。象限仪座流星速度约41km/s，r=2.1，辐射点天龙ι，属于中速高亮流星。1月8日是朔，利于观测。象限仪座流星雨极大持续时间短暂，预测一般较准确，亮流星多，流星以蓝色、白色为主。时间对我国不利，不适合观测。如需观测，建议观测时间1月4日19h~21h， 1月4日23h~1月5日2h 。 ※ 注：本文发表时象限仪座流星雨已结束，实际极大时间为1月4日16：40~18：40（ZHR达到80），19：40时ZHR还在50左右。 8. 6月22日~7月2日 六月牧夫座流星雨 预测极大时间6月27日10时30分，天顶极大流量ZHR（可变0~100+）。六月牧夫座流星速度约18km/s，r=2.2，流星缓慢明亮。6月26日是下弦。2008年可能爆发（温尼克彗星2007年9月26日过近日点），建议观测时间6月27日2h~5h（西部地区可尽量延后） 9.7月12日~8月19日 南宝瓶δ流星雨 预测极大时间7月27日，天顶极大流量ZHR=20。南宝瓶δ流星速度约41km/s，r=3.2，属于中速低亮流星，暗流星比较多。7月25日是下弦。7月27日宝瓶δ约当晚22点由东偏南20度升起。建议7月28日0h~5h观测 10.11月15日~11月25日 麒麟α流星雨 预测极大时间11月21日17时25分，天顶极大流量ZHR=~5（如果爆发可达到400+）。麒麟α流星速度约42km/s，r=3.0，属于中速低亮流星。11月19日是下弦。观测条件较差，月光影响较大，但如果爆发则一切都不是问题。建议11月22日0h~5h观测 11.12月7日~12月17日 双子座流星雨 预测极大时间12月14日7h±2h，天顶极大流量ZHR=120。双子座流星速度约35km/s，r=2.6，属于中速高亮流星。12月12日是望。满月影响严重，但双子座流星雨流量大，亮流星多且出现高度低，所以还是可以看到一些亮流星的。建议12月14日0h~6h观测 观测指数 ★★ 12.4月16日~4月25日 天琴座流星雨 预测极大时间4月22日5时~16时（13时达到顶峰），天顶极大流量ZHR=18。天琴座流星速度约49km/s，r=2.1，属于中速高亮流星，亮流星很多。4月20日是望。观测条件极差。建议4月22日3h~5h观测 13.12月17日~12月26日 小熊座流星雨 预测极大时间12月22日15时30分，天顶极大流量ZHR=10（可能超过50）。小熊座流星速度约33km/s，r=3.0，属于低速低亮流星。12月19日是下弦。观测条件一般。建议观测时间12月22日17h30m~21h30m 14.1月28日~2月21日 半人马座α流星雨 预测极大时间2月9日1时，天顶极大流量ZHR=5（可能超过25）。半人马座α流星速度约56km/s，r=2.0，属于高速高亮流星，亮流星很多。2月7日是朔。可惜的是只适合南半球观测。 15.4月15日~4月28日 船尾座π流星雨 预测极大时间4月23日18时，天顶极大流量ZHR=间发性超过40。船尾座π流星速度约18km/s，r=2.0，流星缓慢明亮。4月20日是望。产生船尾座π流星雨的彗星26P于3月23日过近日点，所以极有可能爆发。4月23日22h船尾座于西偏南40度落下，建议观测时间4月23日19h~22h 16.10月2日~11月7日 猎户座流星雨 预测极大时间10月21日~22日，天顶极大流量ZHR=30+。猎户座流星速度约66km/s，r=2.5，属于高速中亮流星。10月21日是下弦。今年ZHR有可能超过50~60（12年周期）。月亮与猎户座基本同升同落，观测条件极差。如需观测，时间可选在21日~22日后半夜 观测指数 ★ 有狮子座δ流星雨、矩尺座γ流星雨、天琴座η流星雨、南鱼座流星雨、摩羯座α流星雨、船尾/船帆座流星雨、后发座流星雨、天鹅座κ流星雨、九月英仙座流星雨、御夫座δ流星雨、双子座ε流星雨、小狮座流星雨、十二月凤凰座流星雨、长蛇座σ流星雨、麒麟座流星雨等等……流量都太低，在此不再赘述。(email:xdl3040@163.com)