文章插图
中文名称:
流星
英文名称:
meteorshooting star
定义:
流星体以几十公里每秒的速度穿入地球大气层而产生的发光现象 。
应用学科:
天文学(一级学科);太阳系(二级学 科)流星是指运行在星际空间的流星体(通常包括宇宙尘粒和固体块等空间物质)在接近地球时由于受到地球引力的摄动而被地球吸引,从而进入地球大气层,并与大气摩擦燃烧所产生的光迹 。流星体原是围绕太阳运动的,在经过地球附近时,受地球引力的作用,改变轨道,从而进入地球大气圈 。流星有单个流星、火流星、流星雨几种 。大部分可见的流星体都和沙粒差不多,重量在1克以下 。流星进入大气层的速度介于11km/s到72km/s之间 。流星概述太阳系内除了太阳、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(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"胖"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 。流星是分布在星际空间的细小物体和尘粒,叫做流星体 。它们飞入地球大气层,跟大气摩擦发生了光和热,最后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 。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11月18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 。其他流星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 。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日-4日概况描述: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日-22日概况描述: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 Eta(Aquarius Eta)预计出现日期:5日-6日概况描述: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日-16日 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 Delta(Aquarius Delta)预计出现日期:28日-29日 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日-30日 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日-13日 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日-13日 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日-22日 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日-18日 概况描述:狮子座流星雨
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