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火流星简介

日期:2022-07-25   来源:网络

在问天实验舱和天和核心舱组合体完成交会对接后,中国空间站过境海南文昌航天发射基地。就在这时,一颗明亮的英仙座火流星突然划过,点缀了夜空。那么火流星是什么呢?

火流星是什么

火流星是一个现象,指直径达1米以上的流星体进入大气层,由于与大气之间摩擦,流星体开始烧蚀,最后引发空爆,导致流星体瓦解。通常火流星的亮度非常高,而且会像条闪闪发光的巨大火龙划过天际,有的火流星会发出“沙沙”的响声,也有的火流星会有爆炸声,也有极少数亮度非常高的火流星在白天也能看到。在天空中最令人惊艳的天文现象。

火流星是指亮度在-3等以上,质量在5克以上的大流星。因像火球,故名。因为母体较大,常可进入大气底层甚至成为陨星,更大的火流星还伴有声响,以致在白天也可见。一些特大的火流星可能是小行星或彗星的残骸造成的。例如1978年3月8日的吉林陨石雨,最初表现为伴有闷雷般轰鸣声的一个光耀夺目的大火球,它在空中爆裂后成为一场罕见的陨石雨。

火流星是较大的流星体陨落时产生的流星现象。这种流星体在稠密的地球低层大气内的高速运行时,由于它大量的物质在大气中挥发燃烧,发出耀眼的光芒,看起来像一条巨大的火龙,常伴有雷鸣声,这就是火流星。明亮的火流星能把广大区域照得如月明之夜,甚至如同白昼。当天空中的流星余迹被掩没时,又会出现烟柱似的尘埃余迹,可持续几个小时。人们根据这一尘埃余迹可以推测出高层大气内的风向和风速等。

在天空中最令人惊艳的天文现象中,大概火流星可以排上前五名;繁星点点的黑暗中,一道光芒划破天际,在众人的惊呼中,这道短暂的光芒再度归于黑暗。对于火流星的定义,其实每个人的叙述都不同,但根据国际流星组织火流星资料中心(IMO FIDAC)的资料,所有经过天顶修正(corrected for zenith position)后亮度比负三等亮(星等越小表示越亮)的流星都被定义为火流星。

流星在大气中通过时,由于高速摩擦的影响,陨石的质量会被燃烧掉,同时减速,在动能减少,速度降低之后,大多数即将掉至地面的陨石会有一段不发光的时期,称为无光飞行期(dark flight),这段时间中风力和陨石的形状是影响陨石轨道的重要因素。

落至地面的陨石表面通常会有数十公厘的厚度是焦黑而且因为高温熔融的结果,相当平滑的。但是这层外壳在短时间之后会脱落,通常碳化物组成的陨石,此种效应更加明显。

至于火流星的发生频率,一般来说由好几个因素控制。首先,在一些主要流星雨发生的期间,火流星的数目也相对增加。另一个因素是由流星的初始速度所控制。

流星在大气飞行时,速度越快的流星所发出的光芒是越强的。但是如果初始速度太快的流星,很容易在大气上层就全部烧光了,我们在地面是什么也看不到。所以进入大气的初始速度越低的流星,越容易被观测为火流星。

那么,在什么样的情形下流星的初始速度会较低呢?对北半球来说,是在春分前后,因为此时大部分陨石进入大气的速度和地球的运动速度相抵消,称作反向点(antapex),而北半球的秋分时,流星进入大气的速度要和地球的运动速度迭加,此时称为向点(apex),此时的火流星大概只有反向点时的1/3。但对于南半球而言,他们的春天正值向点挂在天空,是火流星出现最频繁的时候。

而在一天中,18点(当地时间local time)会是火流星出现最多的时间,因为此时反向点(在这里可说是辐射点)在天空中所能达到的最高位置,会有较多的流星被观测到。但是此时由于阳光的影响,可能观测到的火流星没有接近黎明时多。

当然,主要流星群发生的时间还是流星发生频率的高点,上面的分析是在除去其他的变因之后,假设地球公转面上的流星尘都均匀分布所得的结果。

纬度对于火流星的出现有没有影响呢,答案是有的。如果我们搬到南北极去观测,由于各半年的永昼和永夜,向点/反向点会各出现在空中长达半年,对于以年为单位的火流星频率来讲,会有显著的影响。同时因为造成流星的尘埃大致沿着地球公转轨道(也就是黄道面)分布成盘面,所以在黄道横于天顶的低纬度地区年平均的火流星数目会比高纬度地区来得多。

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