为什么有流星?什么是流星?

为什么有流星?什么是流星?

「流星」是什么?流星其实是在太空中的尘粒或流星体闯入离地面约100 ~ 50 公里的大气中时,因摩擦然燃烧所产生的光迹现象,与地球的相对速度平均每秒50 公里,这些物体的平均职质量在1 公克以下,直径为数公厘到1公分左右。

流星群通常以天球上的某一点为中心,向外幅射,此中心点称为幅射点。

流星群通常每年都会出现,以 8 月的英仙座流星群最著名,而像雨点一般飞散的 11 月狮子座流星群最为壮观,称为流星雨。

通常流星每隔数分钟或数十分钟出现一次,如果把单独出现的小流星也计算在内的话,一天其实有数十亿颗流星飞向地球。

流星的来源

在太阳系里,除了大家熟知的九大行星之外,还有几十个卫星和数以千计的小行星,但如果是那些定期或不定期来访的彗星,或是散布在宇宙中成千上万的冰块、灰尘颗粒,一般都将称这些颗粒为「流星体」,这些流星体掉落地球后,就形成我们夜晚所看到的美丽「流星雨」。

当这些流星体有机会造访地球时,就形成我们夜晚所看到的美丽流星,和太阳系中的其他星体一样,这些流星体也绕着太阳公转。

但若要问这些造成流星的流星体是从那里来的呢?事实上,除了伴随着太阳系形成时期同时形成的流星体外,那些远从太阳系外缘定期或不定期来访的彗星也带来大量的流星体,至于这些流行体是从太阳系外的哪里来或怎么形成的,目前还没有一个标准答案。

流星的亮度与颜色

在探讨流星雨之前,我们先来了解一下流星是如何在夜晚发出美丽的光芒。

当流星体进入地球大气在离地面一百二十到八十公里左右开始发光,当流星体以极高的速度进入大气(秒速11–72公里),具有很大的动能。

而这些物质和空气摩擦生热,使空气中的分子(如氮气、氧气)和汽化后的流星体因为高能量而分解产生带电离子气体也就是所谓的电浆受到能量影响,不同的元素会发出不同颜色波长的光,并且在夜空中留下一道持续一段时间的光芒。

所以,我们所看到流星的光芒,是流星体和空气分子共同产生的。我们还可以藉由一些光谱分析的设备来研究由流星所发的光,进而了解流星的成分;另外,从不同的能量影响不同的原子发光的情形,也可以从流星的颜色看出流星的速度。

流星为什么那么亮

影响流星亮度主要的因素是流「星体的大小」和流星体进入大气层时的「速度」。

大部份的流星都是以相对于地球每秒十一到七十二公里的速度进入大气,远大于流星在消失前所受到大气阻力减速的影响;

所以,我们可以用一个常见的公式来了解流星的能量状态–物体运动的能量相当于速度平方乘以质量的一半。

很明显可以看出,质量越大或者速度越快的流星能够产生越大的能量来碰撞空气分子;一般来说,能量越高,流星亮度就越亮。

像十一月的狮子座流星雨落入地球的速度每秒高达七十公里左右,所以观赏到的流星很多是特别亮的「火流星」。

流星雨是什么

「彗星」可以说是流星雨的母亲;

基本上,我们所观测到的流星雨,主要是跟彗星有关;当彗星接近太阳时,受太阳风影响,会不断抛出许多灰尘也就是流星体,沿着彗星的轨道散布,形成一条流星体组成的环。

当地球穿越彗星轨道附近时,这些彗星留下的流星体会受地球重力影响,坠入大气层,形成流星;若地球重力捕捉到的是一大群的彗星流星体,就会形成了流星雨。

由于流星是发生在大气层里的现象,因此,不是地球上每个地方都能看得到流星,只有当流星体坠入地球时,多数流星体所瞄准的地区刚好是「夜晚」,才比较能看到流星雨。

这群散布在彗星轨道上的流星体,并非一直留在轨道上,它们会随着时间受到太阳风影响,或者本身内部互相碰撞,或其他行星重力影响而逐渐消逝。

因此,若想要遇到很壮观的流星雨,最好的机会是当造成流星体的母彗星经过地球公转轨道附近,而地球也同时接近彗星轨道的时候,如此一来便有机会看到数量很庞大的流星雨。

例如在1966年11月16日的狮子座流星雨期间,美洲观测者观测到每小时约六万颗的流星。

流星雨的辐射点

当流星雨来临时的夜晚,观测者可以在短时间内观测到的数量相当多,且大部份的流星看起来好像是从天空某一特定位置,向四面八方散射出来似的,而且此一位置还会随着时间像夜空其它星体一样的移动,仿佛在那个特定位置上也有一个星体是专门来散射流星似的。

我们称此一特定位置为此一特定位置为「辐射点」,并且可以确定出辐射点的座标是不会随意改变的。这种现象的是因为在彗星轨道上成群移动的流星体,绕太阳运行的方向是一致的。

当地球遇到这群流星体时,流星体平行落入地球,对地球的观测者来说,辐射点的方向就是流星冲入的方向,向辐射点望去就好像我们站在铁轨上向远方望去,两道铁轨好像从远方同一点过来似的。铁轨好比流星路径,远方那一点就是辐射点。

流星雨是怎么命名的

辐射点位置像星座一样固定的原因是因为地球轨道和彗星轨道相交的角度是固定的,因此彗星产生的流星体掉入的方向和地球运行的轨道间的角度也是固定的;除非轨道的交角改变,不然,特定流星雨的「辐射点」在天空所在的星座位置也是固定的,因此我们就可以依据「流星雨辐射点所在的星座名」,来作为流星雨的名称,例如狮子座流星雨,就是因为其辐射点位于狮子座而得名。

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