流星[天文現象]

流星[天文現象]

流星是指運行在星際空間的流星體(通常包括宇宙塵粒和固體塊等空間物質)在接近星球時由於受到星球引力的攝動而被星球吸引,從而進入星球大氣層,並與大氣摩擦燃燒所產生的光跡。流星包括單個流星(偶發流星)、火流星和流星雨三種,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。若流星體在摩擦中尚未完全燃燒盡而落在地面上,則成為隕石或隕鐵。而每年的一定時期,當地球進入環繞太陽運行的流星體時,晚上天空將看到少至數顆,多至數百顆流星在一個星座方向迸發出來,這就是流星群(一晚出現上百顆以上的流星群可稱流星雨)。每天都有上百億顆流星體進入地球的大氣層,帶來豐富的太陽系天體形成演化的信息。造成流星現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。流星包括單個流星(偶發流星)、火流星和流星雨三種,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。

基本信息

基本知識

流星流星

太陽系內除了太陽、八大行星及其衛星小行星彗星外,在行星際空間還存在著大量的塵埃微粒和微小的固體塊,它們也繞著太陽運動。在接近地球時由於地球引力的作用會使其軌道發生改變,這樣就有可能穿過地球大氣層。或者,當地球穿越它們的軌道時也有可能進入地球大氣層。由於這些微粒與地球相對運動速度很高(11-72公里/秒),與大氣分子發生劇烈摩擦而燃燒發光,在夜間天空中表現為一條光跡,這種現象就叫流星,一般發生在距地面高度為80-120公里的高空中。流星中特別明亮的又稱為火流星。造成流星現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。流星包括單個流星(偶發流星)、火流星和流星雨三種,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。

流星體的質量一般很小,比如產生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餘公里。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、摩擦而燃燒發光,形成流星而為我們看到。大部分流星體在進入大氣層後都氣化殆盡,只有少數大而結構堅實的流星體

才能因燃燒未盡而有剩餘固體物質降落到地面,這就是隕星。特別小的流星體因與大氣分子碰撞產生的熱量迅速輻射掉,不足以使之氣化,據觀測資料估算,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20萬噸之巨! 這是否會使地球不斷變"胖"呢?地球質量約為6×10^21噸。由於流星體下落使地球"體重"的增加在50億年時間內的總量約為3.3×10^17噸,或者說使地球質量增加了兩萬分之一,相當於體重200斤的大胖子增加0.1兩。可見其實在是微不足道!

生流星現象,而是以塵埃的形式飄浮在大氣中並最終落到地面上,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。

流星是分布在星際空間的細小物體和塵粒,叫做流星體。它們飛入地球大氣層,跟大氣摩擦發生了光和熱,最後,流星通常是宇宙空間闖入地球大氣層的宇宙沙粒,它在空氣中高速運動以致能夠打掉空氣原子中的電子,從而在其周圍形成一個等離子區(又稱電離氣)。等離子區是由裸露的原子和自由電子組成的。在大約一秒鐘量級的時間內,自由電子再次與原子結合併釋放能量,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光的能量來源。

流星流星

宇宙中那些千變萬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,並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,當地球運行到這個區域的時候,就會產生流星雨。

流星的來源

其實每一次的流星雨並不是象表面那樣,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,會被地球的磁場所吸引,從而與大氣摩擦,產生流星雨。效果就象拿一塊乾燥帶點濕潤的泥土,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

流星流星

流星:流星體飛入地球大氣層,跟大氣摩擦發生了光和熱,最後被燃盡成為一束光,這種現象叫流星。

流星體:流星體是分布在星際空間的細小物體和塵粒,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在0.1-1cm之間。

火流星:看上去非常明亮,發著“沙沙”的響聲,有時還有爆炸聲。流星體質量較大(質量大於幾百克),進入地球大氣後來不及在高空燃盡而繼續闖入稠密的低層大氣,以極高的速度和地球大氣劇烈摩擦,產生出耀眼的光亮。火流星消失後,有時會留下雲霧狀的長帶,稱為“流星余跡”,可存在幾秒鐘到幾分鐘,甚至幾十分鐘。

流星雨:在夜空中有許多的流星從天空中一個所謂的輻射點發射出來的天文現象。

流星雨的輻射點:流星雨看起來都是從天空中同一個點發射出來的,這個點就叫做輻射點。其實這是因為透視造成的。流星雨時所有流星體的運動方向都是平行的,但就像站在鐵路上往遠方看兩條鐵軌交匯於一點一樣,看起來這些流星體就好像從一個點發出來往四面八方而去。反過來,判斷一顆流星是不是該流星群內的,只需看其反向延長線過不過那個輻射點。

ZHR:表征流星雨大小的一個量,指在理想觀測條件下,流星雨的輻射點位於頭頂正上方時,每小時能看到的流星數量。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:所有流星雨都不是只在某個時刻才能看到的,而往往是連續好幾天甚至一個月都能觀測。但是大多數時候流量都很小,只在一個相對很小的時間段里才會有大量的流星雨出現,這時稱之為該流星雨的極大;而爆發主要是針對一些周期性流星雨而言的,它們在大多數年份里,就算極大時流量也很小,但在某幾年卻有可能出現流量特別高的極大,這就是爆發。

流星雨的命名: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於雙子座中。

歷史記載

流星雨的發現和記載,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,最詳細的記錄見於《左傳》:“魯莊公七年夏四月辛卯夜,恆星不見,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。

我國古代流星雨記錄

中國古代關於流星雨的記錄,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,對於研究流星群軌道的演變,也將是重要的資料。

流星雨的出現,場面相當動人。中國古記錄也很精彩。試舉天琴座流星雨的一次記錄作例:南北朝時期劉宋孝武帝“大明五年……三月,月掩軒轅。……有流星數千萬,或長或短,或大或小,並西行,至曉而止。”(《宋書·天文志》)這是在公元461年。當然,這裡的所謂“數千萬”並非確數,而是“為數極多”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,沈括更發現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,見於東南。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。”宋英宗治平元年是公元1064年。沈括已經注意到隕石的成分了。

在歐洲直到1803年以後,人們才認識到隕石是流星體墜落到地面的殘留部分。

在中國現在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,發現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

鐵隕星差不多全都由鐵,鎳等元素組成。

石隕星的主要成分是鎂,矽和鐵的氧化物。

鐵石隕星里含有大致等量的鎳,鐵和矽酸鹽。

研究發現

人們研究了從天上掉下來的石頭,發現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,矽,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,都只不過是統一的物質存在的各種不同形式而已。

觀測意義

觀測流星對於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。

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),亮度較高的可能會划過半邊天空,有一小部分甚至會在天空中留下划過的軌道塵跡。有明顯的峰值,一般僅持續一小時左右。

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),會在天空留下划過的軌道痕跡,幾秒鐘後才會消退。

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)

預計出現日期:5日-6日

概況描述:流星密度較高,但流量不是很穩定(最低僅數十顆,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觀測到,北方不利於觀測。很多群內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)

預計出現日期:28日-29日

概況描述:峰值時20顆左右,呈現出明亮的黃色,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。

11月獅子座流星雨(Leonids )

彗星母體:55P/Tempel-Tuttle

輻射點:獅子座 (Leo)

預計出現日期:17日-18日

概況描述:獅子座流星雨約33年出現一次流量高峰,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划過天空。

12月雙子座流星雨(Geminids )

彗星母體:3200 Phaethon(行星)

輻射點:雙子座(Gemini)

預計出現日期:13日-14日

概況描述:一年中最為穩定、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。雙子座流星雨是唯一一個非慧星母體的流星雨,其母體是小行星 3200 Phaethon。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348°赤緯+75°和赤經131°赤緯+66°(緯度>+40°)

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

兵器方面

古代兵器,帶有飛錘的超長軟兵器。有單流星和雙流星之分。單流星一端是握柄,另一端通常是一個鴨卵大小形如金瓜的銅錘,握柄和銅錘之間通常以八尺長的繩索相連(也有用細鐵鏈或者是鋼絲繩的);雙流星通常則是兩個大小質量一樣的小銅錘之間連著五尺長繩索。

流星流星

附帶值得一提的是:貝爾蒙特家族世代流傳的鏈鞭更加接近於單流星。

一直以來,單流星被不少人誤認為是軟鞭。而軟鞭和單流星之間又有著本質的區別:

造型上,軟鞭通常是一節一節的(比如常見的九節鞭和十三節鞭等),不會帶有飛錘,而且鞭體也比較硬,不及流星的繩索柔韌。

使用上,軟鞭通常是通過腕力拉動握柄進行突刺式攻擊的,而流星更多是利用甩動飛錘產生的離心力進行纏繞式攻擊。因此,使用流星的武者在準備發動攻擊的時候會在頭頂上方甩動飛錘,而使用軟鞭的武者則沒有這么做。

古代一種寶劍名。漢王粲《羽獵賦》:“相公乃乘輕軒,駕四駱,拊流星,屬繁弱。”唐楊炯《送劉校書從軍》詩:“赤土流星劍,烏號明月弓。”明 郎鍈《七修類稿·弁證·刀劍錄缺》:“ 孫權之六劍:白蛇、紫電、辟邪、流星、青龍、玄蛟。”

雜技方面

雜技的一種,在長繩兩端系水碗、火球,或結以彩球,甩動繩子,使水碗、火球或彩球在空中疾速飛舞,而水不溢、火不墜,形似空中流星。技法有頭頂、口咬、掛肩、托掌、圍腰、架背、翻滾、騎胯等。舊時迎神賽會,常以此節目開道。

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