涉及到“流星雨”的常识素材

星辰创作 · 发表于 2020-10-19 19:47:40

流星雨的形成与规律

明朗的天空，有时会看到一闪而过的亮肖，稍纵即逝，这就是流星。在太阳系中有无数的流星体和密集的流行群体，它们由星际空间的尘埃、彗星碎片、冰块和尘埃颗粒组成，直径从几微米、几厘米至数米不等。它们围绕太阳运动，其轨道大多是拉的很扁的椭圆，在他们运动过程中接近大行星时会受到摄动，因而改变了它们的运动轨道。

当流星体闯入地球大气后，与大气摩擦，产生大量热，从而使之气化，在该过程中发光形成流星。尘埃颗粒叫做流星体。一个微小的流星体就足以产生有几百公里之外就能看见的亮光，其原因就在于流星体的高速度。在刚进入地球大气层时一般可达71公里/每秒的速度。光的来源是与大量的空气分子相碰撞使颗粒的外层微粒被撞离母体。在碰撞过程中，一些空气分子发生电离。当被离解的电子再次被原子俘获时便会产生发光现象。一个流星的颜色是流星体的化学成分的体现：钢原子发出橘黄色的光，铁为黄色，镁是蓝绿色，钙为紫色，硅是红色。流星通常不会发出可以听见的声音。如果你没看到经的话，它就会悄无声息地一扫而过。对于非常亮的流星，曾经有人听到过声音。这些声响主要集中在低频波段。一个非常亮的流星，如火流星，可能会听到声音。如果流星体的直径大于大气分子的平均自由程，则在流星体的前边会产生大量的激波。偶然情况下，这些激波会深入到大气的底层从而被我们听到。听起来像远处发出的隆隆声，这就是流星的声音。流星有时会在它通过的轨道上留下一条持久的余迹。余迹的主体颜色多为绿色，是中性的氧原子。持续时间通常为1到10秒。可见余迹亮度迅速下降。这些亮光来自炽热空气和流星体中的金属原子。有时可以看到一颗非常明亮的流星还伴随"沙沙"的响声划过天空，这就是火流星。它非常明亮像条闪闪发光的巨大火龙。它的出现是因为它的流星体质量较大，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，以及高的速度和地球大气剧烈摩擦，产生出耀眼的光亮。

流星雨：

在各种流星现象中，最美丽、最壮观的要数流星雨现象。当它出现时，千万颗流星像一条条闪光的丝带。流星雨一种有成群的流星看起来像是从空中的一点中进发出来，并附落下来的特殊天象。这一点或一小块天区叫做流星雨的辐射点。辐射点是一种透视效果。形成流星雨的根本原因是由于彗星的破碎而形成的。彗星主要由冰和尘埃组成。当彗星逐渐靠近太阳时冰气化，使尘埃颗粒像喷泉之水一样，被喷出母体而进入彗星轨道。但大颗粒仍保留在母彗星的周围形成尘埃彗头；小颗粒被太阳的辐射压力吹散，形成彗尾。剩余物质继续留在彗星轨道附近。然而即使是小的喷发速度，也会引起微粒公转周期的很大不同。因此，在下次彗星回归时，小颗粒将滞后母体，而大颗粒将超前与母体。当地球穿过尘埃尾轨道时，我们就有机会看到流星雨。流星雨活动周期：位于彗星轨道的尘埃粒五云被称为"流星群体"。当流星体颗粒刚从彗星喷出时，它们的分布是比较规划的。由于大行星引力作用，这些颗粒便逐渐散布于整个彗星轨道。目前，这个过程还不是十分清楚。在地球穿过流星体群时，各种形式的流星雨就有可能发生了。每年地球都穿过许多彗星的轨道。如果轨道上存在流星体颗粒，边会发生周期性流星雨。当只有母彗星运行到近日点时才发生的流星雨，称为近彗星流星雨。这说明流星体群仍在彗星附近。周期在几百年以内的彗星所形成的流星雨多为该类型。由于行星的引力摄动作用，长周期彗星的流星体群可能与母彗星相差甚远。在母彗星不在近日点时也有可能发生流星雨，这种流星雨便是远彗星型流星雨。为区别来自不同方向的流星雨，通常以流星辐射点所在天区的星座给流星雨命名。例如每年11月17日前后出现的流星雨辐射点在狮子座中，它就被命名为狮子座流星雨。其他流星雨还有宝瓶座流星雨、猎户座流星雨、英仙座流星雨等。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。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中"流出"的，因此也属于流星雨的范畴；而有时在很短的时间里在同一个辐射点中能迸发出成千上万颗流星，就像节日中人们燃放礼花那样壮观。当每小时出现的流星数超过1000颗时，我们称其为"流星暴"。

常见的或大规模的流星雨简介：

狮子座流星雨：

人类对流星雨的观测和研究已经有悠久的历史。在中国古籍《左转》中，有"夜中星陨如雨"的记载，它所记录的是鲁庄公七年（公元前687年）出一的天琴座流星雨。1799年在南美洲观测到了超级规模的狮子座流星雨；据估计那次每小时中出现的流星在2万颗以上。1866年，在欧洲又观测到了壮观的狮子座流星雨，这一次每小时出现的流星数也在5000颗左右。在19世纪，人们就已经知道狮子座流星雨有大约32-33年出现一次流星暴的规律。超级规模的狮子座流星雨上一次出现是在1966年，当时在美国西部观测到的流星数目达每小时10万颗以上。

1866年，法国天文学家坦普尔（Wilhelm

Tempel）发现了一颗新的彗星，后来这颗彗星被命名为"坦普尔-塔特尔"（Tempel-Tuttle）彗星。坦普尔-塔尔是一颗在椭圆轨道上围绕太阳运行的周期彗星，通过计算得到坦普尔-塔特尔的周期是33年。而且，坦普尔-塔特尔的轨道与狮子座流星雨的轨道也几乎完全相同。轨道对地球黄道面的倾角为162.7度，与地球相逆运行，轨道降交点在近日点附近，距太了正好约1个天文单位，因此每次近日点都要与地球相对擦肩而过，彗星在近日点由于受太阳辐射较强，温度升高，彗核活动加强，喷射出较多的细小固体颗粒，高速进入地球大气，就成为狮子座流星雨。曾在1799年、1833年、1866年、1966年4次形成大规模流星雨。根据现行的有关彗星的理论，彗星的主要部分是低温物质结成的空间"冰雪球"，在接近太阳的时候，由于太阳辐射作用，"冰雪球"可能部分地升华或瓦解、碎裂，变成成群结队的小块物质，但仍然在原来彗星所在的椭圆轨道上运行。如果它的椭圆轨道和地球绕日公转的轨道相交，当地球运行到交点位置上的时候，就有可能有成群的小块物质进入地球大气层，形成流星雨。现在，对于很多不同的流星雨，天文学家们都找到了与之相关的彗星或小行星。

形成流星雨的小块物质在椭圆轨道上分布得一般都不均匀。当地球运行到轨道交点位置上、又恰好与小块物质的密集区相遇时，就会出现大规模的流星雨。对于狮子座流星雨，这种机会大约每33年才可能发生一次，这就是狮子座流星雨水3年周期的由来。

在平常年份也能看到狮子座流星雨，只不过因为形成流星雨的小块物质比较稀疏，每小时的流星数要少得多。形成流星雨的小块物质都是沿着平行的方向进入地球大气层的。流星雨之所以看起来是从一个辐射点上迸发出来的，这是一种视觉效果。这就像当汽车在平坦的田野上行驶的时候，远方的景物看起来都像是从一点上分散开来一样。

流星雨中流星运动速度都在每秒12千米到72千米之间。这是因为，地球公转速度是每秒30千米，在地球到太阳的距离上太阳系的"逃逸速度"是每秒42千米，这也形成流星雨的小块物质运动速度上限。当这些小块物质是从后面"追上"地球时，观测到的流星速度将是每秒42千米与每秒30千米之差，即每秒12千米；当流星雨中小块物质是"迎面撞上"地球时。观测到的流星速度将是每秒42千米与每秒30千米之和，即每秒72千米。

历史上的狮子座流星雨：

902年

最早的狮子座流星雨记录是西班牙人做出的，他们记载902年10月，西班牙国王临死前的一瞬间，无数的星星在天空流动，犹如下雨般的降下来。

931年

我国最早狮子座流星雨记录是931年，根据《新五代史》记载，五代后唐长兴二年"九月丙戌，众星交流，丁亥，交流而陨。"

1799年

18世纪末期，也正是西方文明进行地球探险萌芽时期。在一个为期5年带南洲考察的探险队里，德的VON

HUMBOLDT和法国的BONPLANDY两人，在1799年11月1日，幸运的目睹了壮观的狮子座流星暴雨。这两位探险家起的很早，想呼吸黎明前的新鲜空气，忽然看到那晴朗的天空布满了成千上万的流星。这个现象，黎明前也出现在英国不列颠群岛；一位苏格兰的天文史学者David

Gavine后来研究发现，当时在英国的其他地方包括苏格兰的Banffshire以及Hampshire的Hartlepool、Enfield和New

Forest等地，都有观测的报道，刊登在当时的许多杂志上，例如当时的《The Gentleman Magazine》。

Humboldt和Bonpland后来和当地的土著讨论到他们那偶然看到的现象，知道在过去和这种相似的现象曾经有周期性的被观测过。Humboldt在他的报告中以科学的眼光提到这个狮子座流星暴的周期约30年；他同时也指出，这个流星暴几乎从天空的同一个地方出现，现在称这个为"辐射点"（radiant）。而再下一次的狮子座流星暴活动，被推测应是在1830年代初期。

1833年

11月12~13日，几乎美洲地区的人们都看到了一场"天火秀"，成千上万的流星从天上掉落时，他还可以看到火流星的光在他身后所留下的余迹，达10~15分钟之久；少数人说还可以看到火流星在天上呼啸而过的声音；有人说他家后院被这些天火砸的满目疮痍。

当时的景象让许多目睹者认为这是圣经上所记载的大审判日来临前的征兆。但是也有较理性的目睹者，其中包括耶鲁大学的教授DENISON

OIMSTED，他再次注意到流星从同一个方向辐射出来的现象，他尝试去量那流星辐射点在天空的位置。OIMSTED注意到流星辐射点在天空移动的速率和星星被地球自转牵引着走的速率相同，这说明流星雨是来自地球之外。

1866年

坦普尔与塔特儿各自独立的发现了一颗昏暗的彗星，他们观测了数周之后，计算出了这颗彗星的轨道，发现它的周期非常短，只有33。17年。当年11月，狮子座流星雨再次爆发，欧洲的观测者计算了流星群的轨道，发现它们类似这颗新发现的彗星轨道。

1899年

人们已经了解这个流星雨与彗星的关系，因此天文学家热切期待着观测预料中的流星雨，但是，人们失望了，虽然狮子座的天空出现了很多流星，但是并没有预想中的强烈爆发，那颗彗星的神秘身影也没有被观。

1933年这一年适合观测的地区天气条件异常恶劣，人们失去了这次观测机会。

1966年失踪了近一个世纪的星终于在1955年被重新发现。次年11月，狮子座爆发大规模的流星雨。

1997年11 月狮子座流星雨期间，尽管受到月光的强烈影响，全国的许多爱好者坚持了观测。但是流星的表现平平，每小时可以看到的不过几颗。

1998年天文学家预测该年会出现比较大的流量，而且新月不影响到后半夜对流星的观测，因此猜测应该了现比较壮观的流星雨场雨。按照计算，最佳观测地点位于亚洲，中国位于其中。11月中旬，国外的各路观测人马纷纷来到我国。在媒体的炒作之下，狮子座流星雨成为公众关注的话题，大家都期待着"狮子"的"怒吼"。根据预测，北京时间1998年11月18日凌晨流星雨达到极大，但是17日凌晨出现了许多壮观的火流星：有的亮度接近满月，像闪电一般照亮大地，映出人的影子；有的火流星身后留下了明亮的余迹，随着大所的运动，余迹在天空中变换了姿态，有的竟然保持了40分钟之久。随着时间的推移，流星的流量不断增加。这使得提前进行观测的人们有幸欣赏到了这一景象。北京时间11月18日凌晨，在预测中出现极大的时间段中，狮子座流星的流星仅仅达到了每小时天顶150颗左右，实在令满怀期待的人们失望。但是观测者们还是取得了珍贵的数据。

事后，国际流星组织对于全球的观测数据进行了分析整理，得到了1998年狮子座流星雨的总体情况报告。报告指出，预报所指的"极大"位置对应于第二个小高峰，实际上，提前出现的第一高峰才是弄虚作假正的极大。北京时间17日凌晨出现火流星高潮的对应的流量不超过每小时400，尽管不太高，但是由于明亮的火流星占了多数，人们的感觉是非常壮观。次日凌晨，流量最高达到150，且暗流星居多，人们失望的心情可以理解。

1999年

这一年的观测条件仍然很好，11月17~18日是上弦月，对于流星雨的观测基本没有影响。在欧洲和西亚，隆冬中翘首企盼的人们终于迎来了壮观的流星暴雨，大大饱了眼福。然而1999年的狮子座流星雨最激动人心的地方还在于它充分的验证了天文学家的预测。在这之前，英国天文学家和澳大利恶天文学家通过研究发现，每33年回归太阳附近的时候，都会产生一个新的流星体物质团，它们沿着彗星的轨道运动。当地球运动经过彗星过去回归时留下的流星体物质团的时候，便会出现一次狮子座流星雨的高峰。按照这一新模型，他们大胆的预测：世界时11月18日凌晨2：08，地球将与坦普尔-塔特尔彗星与1899年回归是遗留下的流星物质团相遇，在一带将出现每小时几千颗的流星暴雨。果然如其所预料，世界时1999年的11月18日2h02mm，在西亚、欧洲和非洲等地区，出现了狮子座流星暴雨，最高达到每小时天顶流量3700颗，并持续了3分钟左右。一时间，流光溢彩满天星雨，如天女散花一般。此次流星暴雨出现在北京时间19日凌晨，在包括中国在内的东亚地区又出现了一个流星雨的小高峰。事先，有包括俄国天文学家亚米历亚年科在内的一些人，预测了这一小高峰，认为它是有彗星1899年回归时遗留的物质。

2000年

根据和麦克诺特的预测，2000年的狮子座流星雨有两个极大：一次为世界时11月18日3：44，是由彗星于1733年回归时遗留的流行物质造成的，另一次为世界时18日7：51为1866年遗留物质产物。最大流量预计在100左右。这年狮子座流星雨期间正好有下弦月，且月亮位于辐射点附近，影响对流星雨的观测。在观测中发现当时流星亮度不高，然而流量明显呈增加趋势，这与预测的情况基本相符。总结了所有的报告数据，国际流星组织得出了2000年狮子座流星雨出现了3次高峰，分别是；17日8：07，天顶流量150；18日3：24，天顶流量300；18日7：12，天顶流量500。对此可以看到，天文学家阿舍尔和麦克诺特预测的极大时刻基本正确，但最大流量和实际有一些出入。

每年可观测的大流星雨

象限仪座流星雨：

象限仪座流星雨是每年年初发生的、一个比较大的流星雨。象限仪座是一个比较古老的星座，现代星座的划分中没有这个星座，位置大致在牧夫座和天龙座之间。象限仪座流星雨的活动期为1月1日到5日，极大一般在1月3日左右。极大时的平均天顶流量每小时为120，经常在60-200之间变化，流星的速度属于中等，41km/秒，亮度较高。

英仙座流星雨：

的母彗星是，流斯威夫特塔特尔彗星星雨发生在每年7月17日至8月24日前后，极大一般在8月12-13日左右，往往有几个高峰出现，各高峰的流量从每小时100到160不等。英仙座流星的亮度中等，速度稍偏快，经常会有短时间的余迹。斯威夫特塔特尔彗星1992年回归，英仙座流星雨在1991年和1992年曾爆发过，达到每小时400颗。之后每年流量递减。它发生的时间在夏天，往往难得有好天气。

双子座流星雨：

双子座流星雨是每年都会出现的较强的流星雨之一。双子座流星大多是明亮的、速度中等的流星，对目视者来说很有吸引力。笔者在最近几年的观测中发现双子座流星的颜色很丰富。它极大出现在每年12月13-14日，最高时流量可以达到每小时120颗，且流量极大的持续时间比较长。2001年的高峰时间在12月14日世界时01h

30m至06h

30m，其中最可能是世界时04h。如果真是这样，那么世界上最好的观测地是欧洲的西部到北美的东部一带。在中国地区也应该有不小的流量。流星雨的辐射点在太阳落山之后就升起来了，整晚都可以观测。

陨石：

流星体未燃尽落到地面上称为陨星，也叫陨石。陨石出现时，往往如雷鸣电闪般呼啸而来。这是由于较大的流星体高速飞行过程中其后方处于真空状态，前方的气体向后压缩，因而产生巨大的声响。陨石着陆时撞击地面形成陨石坑，有的陨星在高速下降时，在空中发生爆炸，爆烈的陨星碎块散落地面形成陨石雨。它是人类认识宇宙，研究地球形成及生命起源不可多得的活标本。根据陨星的化学成分不同，它可以分为三类：石陨星、铁陨星、铁石陨星。世界上最大的陨石雨记录是1976年我国吉林陨石雨。分布面积近500平方公里，共收集大小陨石样块，总质量为27000多公斤。

流星雨研究的科学意义：

观测和研究流星雨对研究太阳系天体的运动（如彗星、小行星与流行的相关性），对研究地球高空大气物理性质，避免人造卫星、宇宙飞船等航天器受到流行群体的撞击等，都有重要的科学意义。

第三部分（总结与体会）

经过去时期6个月的调查研究，我们的收获的确不少。

首先，从专业知识上来说，我们对流星雨这一天文现象有了进一步的了解，达到了我们想要深入探索其形成原因及规律的目的。

其次，它锻炼了我们的能力。从学习的角度分析，我们已经脱离了陈旧单调的课本，开始向各自喜好的课题发展；老师也不再是我们围绕的中心，不是必不可缺的主角，最重要的人物还是我们，我们要通过自己的努力，深层次的调查我们所好奇的内容。最重要的，是我们学会了发散思维，知道从多个角度去看问题，使得学习变得更加灵活，那些死记硬背的老方法就会完全失效了。再换个角度想，它培养了我们为人处事，特别是工作上的能力。出去调查采访，接触各种各样的人是必不可少的，能让毫不熟悉的人配合你的工作，并且是开心的达到你想要的结果，同样不是件容易的事，一切还是要靠自己来把握，才能做到最好。还有采访，平时根本接触不到这样的活动，现在突然要以一个"记者"的身份，自己提出问题去采访别人，还要以最佳的方式记录下来，更是难上加难。所以我们小组就总结到了经验，知道应该把所有的工作都准备就绪，特别是要注意时间的问题，千万不要贸然行动，否则，收获一定不会达到预期的效果。

从观测流星雨现象，到选定这个题目，再到今天完成了这个课题，可以说，好奇心始终在驱使着我们。但我们也深深的了解到，光有好奇心是不够的，关键是要有毅力去满足你的好奇心。世间万物，你不清楚的事物多得数不清，同样，你对它们都会产生好奇心，可是能够真正弄明白的，却屈指可数。所以，当你产生好奇心的时候，还是抓住机会支满足它吧！

科学的道路是漫长的，它永无止境。然而我们眼前探索到的，只可谓是流星雨这个大课题的千万分之一，这里面还有许多的东西值得我们去调查研究。我们也不会因为研究性学习的闭幕而把这个课题到此结束，为满足我们的好奇心，为让更多人了解这一既熟悉又陌生的美丽现象，我们有信心继续研究下去。