专栏名称: 天文物理
宇宙、天文、物理、太空等科学知识及资讯的分享科普。宇宙传奇、生命之美、人类文明、科技之光!更多精彩内容见我们科学科普且智能的公众号:博科园
目录
相关文章推荐
中科院物理所  ·  月之暗面 ·  20 小时前  
环球物理  ·  【物理科普】身边的物理! ·  2 天前  
中科院物理所  ·  天啊噜!刚发现原来我早就能做到“隔空驭物”了 ·  2 天前  
51好读  ›  专栏  ›  天文物理

今年最好的流星雨:双子座比以往任何时候都好

天文物理  · 公众号  · 物理  · 2017-12-13 19:48

正文

下载App-博科园

苹果系统: 博科园

已可苹果类应用商店搜索下载


安卓系统 :博科园

国内几大应用市场均可搜索下载


微信公众号: 博科园

(博科园-附属微信公众号:天文物理)

新浪微博@博科园

点击查看: 2017年12月天象预报

【博科园-科学科普】如果你对本文有知识疑问等可在评论区留言,我们将尽可能的为你解答,同时也欢迎大家展开讨论。大家能学到知识,了解不曾知道知识信息,方不负作者撰写这样一篇科学科普文章。

在高峰期,双子座可以在整个天空的理想条件下,每小时达近200个流星。这是去年的双子座流星雨的高峰期,天空中的一小部分。图片版权:Starry Earth / Stars4all of flickr


每年,地球绕太阳公转的轨道运行约9.4亿公里。在过去的几十年、几十年、几百年的时间里,彗星和小行星穿越了我们太阳系的同一区域,在绕着太阳运行的轨道上留下了碎片。如果轨道路线是正确的,那么一年一次,地球将穿过这条碎片流,在它发生的时候产生流星雨。最壮观的发生在八月(英仙座),十二月(双子座),有时十一月(狮子座(有利时)。你看到的是每年的变化,但今年的双子座流星雨可能是你所见过的最壮观的。如果是晴朗的天空,在14号凌晨(13号夜晚)的时间,双子座流星雨会达到高峰值(流星雨极大值)。


虽然彗星和小行星在地球上产生了流星雨,但它并不是造就它们的壮观的尾巴。这是一个常见的误解,即使是美国宇航局的员工偶尔也会混淆。图片版权:S. Deiries/ESO


这一切都始于一颗彗星或小行星进入太阳系内部,离太阳足够近,形成一条尾巴。不要被一个常见的误解所愚弄:这些尾巴本身并不是导致流星雨的原因。因为太阳将彗尾粒子直接从彗星/小行星所在的地方吹走,它们没有足够的连贯性导致“淋浴”,如果它们再次与地球相撞的话。

这些微小的尘埃颗粒逐渐形成了星系间空间的微观结构,但在我们的宇宙中却没有其他特殊的作用。然而,由于太阳和其他大型天体在太阳系中的潮汐力,彗星/小行星的核心受到了压力,导致微小的碎片分裂。多亏了斯皮策太空望远镜的红外成像能力,我们实际看到了这一点!


当他们绕着太阳运行时,彗星和小行星可能会有一点断裂,随着时间的推移,沿着轨道的轨道上的碎片会逐渐消失,并导致我们看到的流星雨,当地球穿过这条碎片流时。图片版权:NASA / JPL-Caltech / W. Reach (SSC/Caltech)


主要碎片之间的颗粒随着时间的推移,在整个彗星(或小行星)的椭圆轨道上被拉伸。在这样一个彗星或小行星的轨道实际穿越地球轨道的极少数情况下,这些粒子将与我们的上层大气碰撞。还记得你物理课上移动物体的动能公式:= KE½mv^ 2吗?尽管这些单个尘埃粒子的质量很小,从一粒沙子的质量到一个小卵石,它们在空间中以数万甚至数十万英里的速度(或米每秒)撞击地球大气。而当涉及到能量时,速度的“平方”就会产生很大的变化!


从太空中看到的1997年狮子座流星雨。当流星撞击地球大气层的顶部时,它们就会燃烧起来,形成明亮的条纹和闪光,人们会联想到流星雨。图片版权:NASA / public domain


当一次燃烧发生时,会看到持续几分之一秒(或更多,如果它是一个特别大的话)的光线,被称为流星或流星。从你的观点来看,从你的角度来看, 有三件事会你感到惊艳:

1、流星有多频繁,它与地球经过的粒子流的密度有关

2、流星有多明亮,这取决于碎片的大小,也取决于碎片的速度

3、流星有多明显,这取决于你的天空有多黑

第一个是我们可以完全预测的,我们了解大多数粒子流的物理性质,因此我们有能力预测今年的大流星雨。一般来说,八月的英仙座和双子座(12月13 / 14号的夜晚达到峰值)是最可靠的频率。(每隔33年左右,狮子座流星群就会变得壮观,但下一次大风暴要到2030年左右才会到来。)

这一短暂的时间从2013年的双子座流星雨中展示了所有双子座流星雨的共同点;可以看到的“例外”是一颗移动的卫星。图片版权:Asim Patel / Wikimedia Commons


流星有多亮是我们可以部分预测的。因为我们知道彗星和小行星的轨道会产生"流星雨",可以完全预测它们撞击地球时的移动速度,因此知道它们的速度。对于双子座来说,它们是由小行星Phaethon 3200,在过去150多年的地球轨道上形成的一块巨大的岩石。每一个轨道都会产生越来越多的双子座流星,而随着时间的推移,12月的展览也会越来越壮观。


预测产生这些流星雨的粒子的质量是一个不同的故事。这里的物理学是复杂的,一个0.1盎司的岩石和一个1.0盎司的岩石之间的差异是能量的10倍。这就是为什么,在上面,你能看到流星的亮度范围。有时由于粒子的大小的亮度或亮度会让我们感到惊讶。


流星是如何可见的?在天空中受到了自然和人造的光污染的影响。


Bortle Dark Sky Scale是一种表示周围有多少光污染的方法,因此也是夜空中可见的。所在的自然和人造光污染越少,像流星雨就会出现的现象就越多。图片版权:Public domain / created for Sky & Telescope


一个原始黑暗的天空和一个城市,光污染的天空的区别是巨大的。最亮、最不常见的流星仍然可以从严重污染的天空中看到,但它们不会显得非常壮观。另一方面,一个非常黑暗的天空可能会导致你看到十倍的流星,更明亮的流星显得更加壮观!


最黑暗的天空为双子座提供了最好的观赏条件。去光污染最少,天空晴朗的地方,尽情享受这场流星雨盛宴吧!图片版权:E. Siegel, made using a Google Earth overlay


今年,在双子座的高峰期,月亮将会是一个渐渐消失的新月,直到午夜之后才会升起。即使是这样,它也会很薄,离双子座的起源还远远不够,仍然会是个壮观的天象。如果有黑暗无云的天空,今年一旦天色达到黑暗,应该能够每分钟看到两到三个流星 。虽然寒冷的天气影响了很多国家,但在外面呆太久可能会让人觉得不舒服,但它也为夜空提供了最佳的观看条件。今年,你不会想放弃这个机会吧?


然而,不要期望太多。你经常看到的最壮观的图像(比如下面的图片)是长时间流逝的图像,通常是在多个夜晚的过程中,在那里,大量的流星聚集在一起。但同时看到多个流星不应该是你所期望的,当它发生的时候,它更美丽,因为它更稀有!


图片版权:David Kingham / flickr


看到一个明亮的光线快速穿过天空可能不是如此特别的东西,但是当你考虑为我们带来这样一个景象的巨大的宇宙故事,值得赞赏。但是当你考虑这个巨大的宇宙故事给我们带来这样的景象时,它是值得欣赏的。即使你看不到一个人,花时间在黑暗的天空中也能给你一种不同的欣赏。


双子座流星雨在各个方向上都是一样的,但它们都来自于天空中的这一点,即所谓的“辐射”。图片版权:E. Siegel, made with the free software, Stellarium


这是所有流星出现的光芒四射的地方。每一个流星雨都有一个这个被命名为双子座,因为在双子星座双子星座发生的辐射,虽然可以在天空的任何地方寻找流星,但是如果你远离光芒四射的地方,你可能会看到更多的东西,观察从天空中发出的流星。双子座应该在十四号凌晨的午夜之后,每小时约有140个流星。由于碎片流密度较大,但颗粒移动速度要慢一些,所以双子座的数量应该更多,但是要比英仙座的亮度稍差。如果在清澈黑暗的天空,今年12月就能认识它们。这是一种奖励,是一种与众不同的自然奇迹。


知识:科学无国界,博科园-科学科普

作者:Ethan Siegel(天体物理学家)

内容:“博科园”判定符合今主流科学

来自:Forbes science

编译:光量子

审校:博科园

解答:本文知识疑问可于评论区留言

传播:博科园

其它 内容请( 微信公众号:天文物理 )回复: 更多

即可获得你不曾看过的精彩内容


于本文末留言 评论、建议、 发表观点等

宇宙传奇、生命之美、人类文明、科技之光


仰观群星璀璨、俯察自然传奇


传递宇宙科学之美


博科园STS-EL



让科学撑起未来的梦

苹果系统: 博科园

已可苹果类应用商店搜索下载


安卓系统 :博科园

国内几大应用市场均可搜索下载

QQ科学交流总群: 589224649






请到「今天看啥」查看全文


推荐文章
中科院物理所  ·  月之暗面
20 小时前
环球物理  ·  【物理科普】身边的物理!
2 天前
思想汇聚人生  ·  那个开奥迪的下等人(深度好文)
7 年前
股债稻草人  ·  公司债券200个有趣问答(下)
7 年前
mdsy1230  ·  今日小雪
7 年前