流星——许愿了吗?-广州大学天体物理中心

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流星——许愿了吗?

2017年05月27日 15:39  点击:[]

还记得去年十二月的双子座流星雨吗?想必看到的同学会有很美好的回忆吧~~不仅因为它蓝色的美丽瞬间,更因为流星有着实现愿望的传说。那么流星究竟是什么呢?

太阳系内除了太阳、八大行星及其卫星、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

 


流星

这些微粒与地球相对运动速度很高(1172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80120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。流星包括单个流星(偶发流星)、火流星和流星雨三种,比绿豆大一点的流星体进入大气层就能形成肉眼可见亮度的流星。

  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,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""呢?地球质量约为6×10^21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3.3×10^17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!

  生流星现象,而是以尘埃的形式飘浮在大气中并最终落到地面上,称为微陨星。

  流星体是穿行在星际空间的尘埃和固体小块,数量众多,沿同一轨道绕太阳运行的大群流星体,称为流星群。其中石质的叫陨石;铁质的叫陨铁。

流星发光

  流星通常是宇宙空间闯入地球大气层的宇宙沙粒,它在空气中高速运动以致能够打掉空气原子中的电子,从而在其周围形成一个等离子区(又称电离气)。等离子区是由裸露的原子和自由电子组成的。在大约一秒钟量级的时间内,自由电子再次与原子结合并释放能量,这能量正是迫使它离开初始位置时所需的能量,在结合过程中放出的能量是流星尾巴发光的能量来源。

流星来源

  宇宙中那些千变万化的小石块其实是由彗星衍生出来的。当彗星接近太阳时,太阳辐射的热量和强大的引力会使彗星一点一点地瓦解,并在自己的轨道上留下许多气体和尘埃颗粒,这些被遗弃的物质就成了许多小碎块。如果彗星与地球轨道有交点,那么这些小碎块也会被遗留在地球轨道上,当地球运行到这个区域的时候,就会产生流星雨。

  流星的来源 其实每一次的流星雨并不是象表面那样,流星看起来好看,其实流星是一颗离地球较大的陨石所释放出来的尘埃,其间还会有相对比较大点的石块,到达地球时候,会被地球的磁场所吸引,从而与大气摩擦,产生流星雨。效果就象拿一块干燥带点湿润的泥土,对某一物体投掷过去,控制好速度,最先接近物体的是泥土上的灰尘,其次是这块泥土本身.

火流星

火流星看上去非常明亮,像条闪闪发光的巨大火龙,发着沙沙的响声,有时还有爆炸声。有的火流星甚至在白天也能看到。火流星的出现是因为它的流星体质量较大(质量大于几百克),进入地球大气后来不及在高空燃尽而继续闯入稠密的低层大气,以极高的速度和地球大气剧烈摩擦,产生出耀眼的光亮,并且通常会在空中走出“S”型路径。火流星消失后,在它穿过的路径上,会留下云雾状的长带,称为流星余迹;有些余迹消失得很快,有的则可存在几秒钟到几分钟,甚至长达几十分钟。



难得一见的英仙座火流星

流星雨

  在太阳系中,除了八大行星、矮行星和它们的卫星之外,还有彗星、小行星以及一些更小的天体。小天体的体积虽小,但它们和八大行星、矮行星一样,在围绕太阳公转。如果它们有机会经过地球附近,就有可能以每秒几十公里的速度闯入地球大气层,其上面的物质由于与地球大气发生剧烈摩擦,巨大的动能转化为热能,引起物质电离发出耀眼的光芒。这就是我们经常看到的流星。流星雨是一种成群的流星,看起来像是从夜空中的一点迸发出来,并坠落下来的特殊天象,这一点或一小块天区叫做流星雨的辐射点。为区别来自不同方向的流星雨,通常以流星雨辐射点所在天区的星座给流星雨命名。例如每年1118日前后出现的流星雨辐射点在狮子座中,就被命名为狮子座流星雨。其他流行雨还有宝瓶座流星雨、猎户座流星雨、英仙座流星雨。 有的流星是单个出现的,在方向和时间上都很随机,也无任何辐射点可言,这种流星称为偶发流星。流星雨与偶发流星有着本质的不同,流星雨的重要特征之一是所有流星的反向延长线都相交于辐射点。 流星雨的规模大不相同。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流出的,因此也属于流星雨的范畴;有时在短短的时间里,在同一辐射点中能迸发出成千上万颗流星,就像节日中人们燃放的礼花那样壮观。当每小时出现的流星数超过1000颗时,称为流星暴

  流星雨的发现和历史记载

  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。

  流星体坠落到地面通常为陨石或陨铁或者其他金属类石头,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,移着西南。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。现在保存在成都地质学院。

  流星雨时间表

  1月流星雨名称:象限仪座流星群(Quadrantids 

  彗星母体:2003 EH1

  辐射点:牧夫座(Bootes

  预计出现日期:3-4

概况描述:每小时流量大约为40颗,颜色为蓝色,速度较快(大约每秒40公里左右),亮度较高的可能会划过半边天空,有一小部分甚至会在天空中留下划过的轨道尘迹。有明显的峰值,一般仅持续一小时左右。

  4月流星雨名称:天琴座流星群(Lyrids

  彗星母体:C/Thatcher

  辐射点:天琴座(Lyra

  预计出现日期:21-22

概况描述:明亮而迅速(大约每秒48公里左右),会在天空留下划过的轨道痕迹,几秒钟后才会消退。

  5月 流星雨名称:宝瓶座Eta流星群(Eta Aquarids

  彗星母体:1C/Halley

  辐射点:宝瓶座 EtaAquarius Eta

  预计出现日期:5-6

  概况描述:流星密度较高,但流量不是很稳定(最低仅数十颗,最高可能达每小时上百颗)。赤道和南半球可在天亮前几个小时内观测到,北方不利于观测。很多群内流星会在天空留下很长的轨道痕迹。

  6月 流星雨名称:天琴座 流星群(Lyrids

  彗星母体:C/Thatcher

  辐射点:天琴座(Lyra

  预计出现日期:14-16

  概况描述:流量较低,即使在峰值时,每小时流量也仅有10颗左右。观测时需要耐心。

  7月 流星雨名称:宝瓶座Delta流星群(Delta Aquarids

  慧星母体:1C/Halley

  辐射点:宝瓶座 DeltaAquarius Delta

  预计出现日期:28-29

  概况描述:峰值时20颗左右,呈现出明亮的黄色,速度中等,约40公里左右。

  流星雨名称:摩羯座流星群(Capricornids 

  慧星母体:尚未确定

  辐射点:摩羯座 (Capricornids 

  预计出现日期:29-30

  概况描述:峰值时15颗左右,火流星比例较大,呈现出明亮的黄色,速度较慢,仅25公里左右。观测高度较低。

  8月 流星雨名称:英仙座流星群(Perseids 

  慧星母体:109P/Swift-Tuttle

  辐射点:英仙座 (Perseus

  预计出现日期:12-13

  概况描述:流量较高,峰值每小时流量约60颗左右。亮度较低,观测时需要耐心。

  10月 流星雨名称:天龙座流星群(Draconids 

  慧星母体:21P/Giacobini-Zinner

  辐射点:英仙座 (Perseus

  预计出现日期:12-13

  概况描述:流量较低,每小时流量仅10颗左右。

  流星雨名称:猎户座流星群(Orionids 

  慧星母体:1P/Halley

  辐射点:猎户座 (Oruon

  预计出现日期:21-22

  概况描述:猎户座流星雨 每小时流量20颗左右,颜色呈黄色或绿色,速度较快,约每秒66公里。有火流星出现。

  11月 流星雨名称:狮子座流星群(Leonids 

  慧星母体:55P/Tempel-Tuttle

  辐射点:狮子座 (Leo

  预计出现日期:17-18

  概况描述:狮子座流星雨 33年出现一次流量高峰,峰期每小时流量可上百颗。下一次峰期约在三十年以后,虽然不是峰期,但仍然可以看一些零星的流星划过天空。

  12月 流星雨名称:双子座流星群(Geminids 

  母体:3200 Phaethon(行星)

  辐射点:双子座(Gemini

  预计出现日期:13-14

  概况描述:一年中最为稳定、最为炫丽多彩的流星雨,其中白色大约为65%、黄色26%,其它的为呈蓝色、红色和绿色。双子座流星雨是唯一一个非慧星母体的流星雨,其母体是小行星 3200 Phaethon。峰值时每小时流量可上百颗。

  小熊座流星雨

  正式名称:小熊座流星雨Ursids (URS)

  活动时间:1217-26

  极大时间:1222/23

  极大流量(ZHR):10

  r值:3.0

  平均速度(无引力影响):33km/s

  极大中心:赤经348度赤纬+75

  北纬20度(南宁、广州、海口):全夜可观测,清晨最好。

  北纬30度(拉萨、成都、重庆、武汉、杭州、南京、上海):全夜可观测,清晨最好。

  北纬40度(北京、呼和浩特、大连):全夜可观测。

  北纬50度(塔城、哈尔滨):全夜可观测。

  望远镜视场中心:赤经348°赤纬+75°和赤经131°赤纬+66°(纬度>+40°

  赤经063°赤纬+84°赤经156°赤纬+64°(纬度 北纬30°- 40°

(本文编辑自百度文库)


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