看狮子座流星雨有感
戴闻 中国科学院理化技术研究所 北京 100080
2001年11月19日,凌晨1点,我披上棉衣准时走出居室楼门,因为天文台早有预告:即将到来的狮子座流星雨将是百年以来最为壮观的。流星被分为两大类,一类是散见的,它们可能出现在任何时间和任何方向;第二类与周期运行的慧星有关。坦普尔慧星(Tempel’s comet)的轨道呈长椭圆形,周期为33年。每当它运行到近日点,因受太阳辐射的影响,便会喷发出由水、一氧化碳、甲烷、氨、甲醇等组成,并以冷冻形式存在的固体物质。每年11月中旬,地球都将穿越坦普尔慧星的轨道,如果正赶上由慧星残屑构成的云团在这里通过,大量固体颗粒在堕入地球大气层时便会因摩擦燃烧而形成流星雨。所谓狮子座流星雨实际上就是由坦普尔慧星的喷发物所形成的。
慧星的尺寸充其量只有几十公里,而慧星残屑云团的质量更是微乎其微,它们的轨道运动很容易受到挠动。尽管地球每年都会准时来到轨道相交处,但不一定每33年就碰上一次流星雨。另一方面,慧星云团的尺寸可能沿着轨道扩展得很长很长,以至于地球可以连续2年与云团相遇;或者云团的尺寸变胖,以至于在11月中旬人们有可能连续2天看到流星雨。能否看到流星雨还与观察的地点有关。例如,1966年11月17日的狮子座流星雨的最佳照片是在美国的亚利桑那州拍摄到的,而欧洲的人们却看不到,因为那里正处于白天。本次流星雨原本应在1999年出现,不幸,由于种种客观原因,中国广大天文爱好者的苦苦等待受到了连续两年的冷落。
尽管同样是在凌晨,今天的气温比两年前要高。此时,新月已经在西天落下,天空湛蓝而且深邃,只有几缕云,凉风习习,这环境给人以希望和信心。自入夜以来,便有许多人在大院内等候。有的三两人一组,边走边看;有的干脆搬来椅子,选择一处既能避光又视野开阔的地点,坐下来集体观看。大家的眼睛一致地注视着东方—狮子座升起的地方。“哇!呀!噢!”,人们不知疲倦地为一道道火光呼喊,就象是在为一场激烈的排球赛助威。排球比赛的好球大约半分钟会出现一次,而观星人的的呼声恰好就是这个节奏。耀眼夺目的流星轨迹有的远在天边,有的似乎从楼顶上便伸手可及。无论是高还是低,所有的流火都遵循平行的路径,仿佛每一颗流星都是从东方的狮子座发出的。
周围的观星者大多是20岁上下的年轻人,他们正在谈论星座和命运:4月下旬—5月上中旬出生的属于金牛座,5月下旬—6月上中旬属双子座,6—7月属巨蟹座,7—8月属狮子座,等等。我比这些年轻人要年长30多岁,照理对预测人生应没有什么兴趣,只是近年来出于科普工作的需要,看过几张星图,试图在脑海中建立起关于黄道十二宫的立体模型。于是,基于好为人师的心态和弘扬科学精神的责任感,我也加入了青年人的谈话。
此时,大家最为熟知的猎户星座正雄伟地站立在南天的高空,在它的左肩上方(西边)金牛座的两颗亮星十分耀眼,构成了黄道上把守门户的“天关”。在猎户座右肩上方(东边)是双子座,它的两颗亮星与木星相伴(木星极亮,其亮度仅次于金星,但高于最亮的恒星—天狼星; 木星每隔1186年出现在天穹同一位置〕。猎户座的右脚下(东边)即是大犬座的天狼星,它距地球86光年远。在猎户座的东方,更远一些,是巨蟹座,它的四颗暗星形成了一点朝三个方向辐射的图形。再往东,再低一些,那便是狮子座了。在观星的人群中有一位同学发问:今天是我的生日,我的星座—天蝎座在哪儿呢?
我们当时正站在大操场主席台一侧的跑道上,也就是通常进行百米赛跑的那8条直跑道。可以设想,太阳位于整个足球场的中心,地球等各大行星沿着400米环形跑道绕太阳运行,而黄道十二宫的诸星座则均匀地分布在整圈看台上,形成所谓黄道带。今天午夜,我们看到金牛座在主席台上,那么与金牛座相差6个月的天蝎座就应该位于主席台对面的看台上。不过当我们从现在的位置朝主席台对面看去,首先看到的将是位于操场中心的太阳,或者说,当我们面对天蝎座时,正值地球上的白天。因此 ,在现在这个季节,夜空中我们看不到天蝎座。等到我们跑过半圈,在来年4—5月的午夜,我们将看到天蝎座位于南天,但位置比今天的金牛座要低。
天蝎座的视位置低于金牛座,其原因在于,地球的自转轴相对于它公转的轨道平面有一个倾角。在我们的例子中,代表地球的那位运动员总是把头倾向于主席台(这个比喻,不合情理;在实际比赛中,跑圈的运动员总是把头倾向于操场中心)。记住,运动员自身的旋转相当于地球的自转。在自转中,面向近处的看台相当于午夜,面对操场中心相当于正午。这样一来,这位运动员,当他跑到主席台前,台上的观众(金牛座)似乎位于头顶,当他跑到对面的看台前,台上的观众(天蝎座),其视位置则较低。
所谓黄道,按照定义,它是地球绕太阳运行的轨道平面与天球面相交的大圆,所有的恒星(除太阳以外)都镶嵌在天球的表面上。对于黄道十二宫,各个民族都有其自己的命名,也有其自己的传说。以上我们所列举的一些星座名称,是依据公元150年前后天文学家托勒密的称谓。托勒密继承了古希腊和古阿拉伯人丰富的天文观测成果,总结出了站在地球的立场上推算星空变化的理论。在哥白尼的“日心学说”创立之前的十几个世纪,托勒密的星图对于人类文明曾经起过十分积极的作用。托勒密同时又是一个占星学家,据说,他把从占星获得的收入用于建设天文观测设施。从历史的角度看问题,我们对古代占星学家不必作过多的指责。
自从伽里略用望远镜观察木星,人类进入了一个全新的科学时代。今天,如果再沉溺于“星相占卜”,就不合时宜了。尽管有些不迷信的学者认为,出生的季节有可能对人的性格产生影响,但如今社会上广为流行的“黄历”却无疑是人类文明的垃圾。流星雨就其外观而言远不如礼花美丽,但我们从这次欣赏科学的活动中所获得的收益却是巨大的。
科学与宗教原则上是针锋相对的。然而,从现实的角度看问题,我们仍然应提倡不同种族之间、不同宗教之间的相互尊重。有些科学家信仰基督,他们或许只是相信其中的某些教义,而不是简单地相信“神创论”。罗马教廷曾因迫害伽里略和封杀达尔文学说而臭名昭著,但我们也应看到,教廷的存在使世界各地的教士在数百年间收集到的关于自然界变化的详细资料得以完整地保存下来。每年11月中以后,当新月出现在西天,全世界的穆斯林便要进入斋月。这一以扶困济贫为宗旨的民族习惯,难道不应该予以尊重吗?
许多东方人笃信佛教和道教,他们更多地关心无形象的规律,即所谓“道”,而较少关心有形象的事物,即所谓“器”。这种基于沉思和醒悟的思维方式或许更有利于艺术,而不适用于从观测获取经验的科学。然而,这种思维方式不排斥天象可以变化的观点,因而在某些条件下有助于作出发现。李政道教授最近指出:自然界就是一种艺术,天地的艺术就是物质的“道”。真正的科学和真正的艺术都是跨社会背景、国界和时间的。科学和艺术的共同基础是人类的创造力。
在托勒密奠基了古代天文学之后,欧洲经历了一个长达千年的中世纪“黑暗时代”。基督教会统治一切,近代科学遭受难产。对于1054年超新星的爆发,欧洲人没有留下任何观测资料。但中国宋代的天文学家却对这次超新星爆发的全过程作出了详细栩实的记录,为近代科学的发展,特别是当代宇宙学的研究留下了宝贵的遗产。这里让我们引述关于1054年(至和 元年)超新星的宋代文献之一《宋会要辑稿》:
至和元年五月,晨出东方,守天关,昼见如太白,芒角四出,色赤白,凡见23日。
最后,请允许我对这段美文作一注释。查星图可知,当年农历五月底(公元1054年8月27日)凌晨4—5时黎明时分,金牛座的两颗亮星正好位于太阳升起的东方,形成了把守黄道门户的“天关”。一颗未曾作过户籍登记的“客星”突然出现在“天关”附近。它的亮度如同“太白金星”(金星是天空中最亮的星,由于它绕太阳运行的轨道半径比地球小,所以总是出现在太阳附近,或者在太阳升起前的黎明,或者在太阳刚刚落下后的黄昏)。“客星”出现后的“23天”之内,即使在白天也能用肉眼看到它,这个时间长度正好与Ⅰa型超新星强爆发的持续期(3星期)相吻合。今天,在“客星”曾经出现的地方是超新星爆发的遗迹—蟹状星云。星云的中间有一颗中子星,它发射的强电磁脉冲信号至今已持续了近1000年。
猎户座流星雨的活跃期是从10月2日至11月7日,并将在10月21日出现极大。该流星雨的母体彗星为大名鼎鼎的哈雷彗星,其辐射点位于猎户座、双子座、金牛座天区之间,比较接近天赤道,因此,全球大多数地方的观测者都能享受到这场流星盛宴。
猎户座流星雨在理想状态下每小时最大天顶流量约为20,但在2006年至2009年,它的每小时天顶流量达到了40至70。据介绍,猎户座流星雨具有以下几个特点:其一,亮流星多,而且呈白色;其二,流量比较稳定,通常保持在一定水平;其三,流星体速度可达66千米/秒,属于快速流星,而且轨迹长;其四,该流星雨极大比较平缓,峰值流量持续时间长,可能持续1天,甚至更长的时间。
广州最佳观测时间
市民不妨在猎户座流星雨极大当天的月落后至次日日出前60分钟这段时间投入观测。10月21日,广州月落时间为21时58分,而次日出时间为6时27分,因此,在广州的最佳观测时间为10月21日21时58分至次日5时27分。
十月份有两大流星雨哦~
第一天龙座流星雨,他是很值得期待的~今年是10曰9日21点左右jida。
天龙座流星雨(Draconids)的母体彗星叫“21P”,这是永久性的、也是区别于其它任何一颗彗星的名称。其中21是编号,P是周期彗星。21P彗星于1900年才被天文学家发现,它的运行周期是661年。最近几次它运行到太阳身旁的近日点日期分别是1972年6月、1979年2月、1985年9月、1992年4月和1998年11月,预计下次过近日点日期是2005年7月初。根据流星群的运行规律,每当其母体彗星过近日点日期的前后,其流星雨就盛;其母体彗星远离太阳的时候,其流星雨就稀。上次21P彗星过近日点日期是1998年11月,同年10月8日晚上,我国和日本的天文爱好者,不约而同地观察到天龙座流星雨的大爆发,每小时流星雨高达700颗。
[编辑本段]名字由来
天龙座流星雨,由于其辐射点位置在天龙座,因而叫天龙座流星雨。其具体辐射点位置在赤经262度,赤纬55度。人们比较熟悉的狮子座流星雨,其流星速度为每秒71千米,而天龙座流星雨,其流星速度每秒只有20千米,其动态是“慢腾腾”的。观察天龙座流星雨,高纬度地区(北方)比低纬度地区(南方)有利。狮子座、英仙座流星雨各地最佳观察时间在凌晨,而观察天龙座流星雨最佳时间应在晚上。
[编辑本段]母彗星
天龙座流星雨,也称为贾可比尼流星雨(Giacobinids,旧译为加克敏流星雨),因为他的母彗星是21P/贾可比尼-秦诺彗星 [1]。这个流星雨出现在10月初,最佳的观测日期在10月8日至10日,而最佳的观测时间则是黎明前的数小时,天空干净且要选择黑暗无光害的场所。在1933年和1946年曾有每小时数千颗流星的纪录。
第二是猎户座流星雨 今年是1021 23:00
猎户座流星雨与双子座流星雨、英仙座流星雨,合成为“三大流星雨”。猎户座流星雨有两种,辐射点在参宿四附近的流星雨一般在11月20日左右出现;辐射点在ν附近的流星雨则发生于10月15日到10月30日,极大日在10月21日。我们常说的猎户座流星雨是后者,它是由著名的哈雷彗星造成的,哈雷彗星每76年就会回到太阳系的核心区,散布在彗星轨道上的碎片,形成了著名的猎户座流星雨。
[编辑本段]名字的由来
哈雷彗星是由冰、尘埃物质组成的,其核的直径略大于10千米,重10万亿吨。它76年绕太阳一周,每次接近太阳前后都要损失20亿吨的物质,其中冰升华成水汽,尘埃颗粒飞散到四面八方。这无数的颗粒仍沿着哈雷彗星的轨道飞速前进。哈雷彗星的轨道非常扁长,远日点超出海王星轨道,近日点却在金星轨道内。地球一年中会两次穿过哈雷彗星的轨道,其中的一次是在10月,大约从16~27日。这期间会有很多尘埃颗粒进入地球大气层。白天飞进来的看不见,夜里它们虽然是平行地闯进来,但根据透视原理(平行线在远方是汇聚在一点的),这些流星看上去好像从天空中同一点向四面八方散射的,这一点就叫“辐射点”。每年10月,流星雨的辐射点位置正好在猎户座内,故命名为猎户座流星雨。
[编辑本段]最佳观赏时间
哈雷慧星的公转方向和地球的公转方向相反,所以看到的流星下半夜往往要比上半夜多。另外哈雷彗星轨道上的尘埃分布不是均匀的,所以不同年份流星的多少不一样。一般情况下,猎户座流星雨最好在10月16~27日连续观测,其中21日、22日的下半夜最多,每小时可见光迹35条左右,为极盛期。
12月14日 双子座流星雨极大
双子座、象限仪座、英仙座流星雨并称北半球三大流星雨,其中发生在年末的双子座流星雨不仅流量大,而且十分稳定,同时还有亮流星多、观测效果好、极大时间长等特点。北京天文馆的天文专家寇文介绍,对于处于北半球中纬度地区的我们来说,该流星雨的辐射点在极大期间几乎整夜可见,可以称得上是全年观测条件最好的流星雨之一。
寇文介绍,双子座流星雨12月13日和14日晚都是较为有利的观测时间,届时适逢农历十月末,黎明才会升起的残月对观测不会有影响。观测地点要找海拔较高、远离城市光污染的郊外。
12月19日 水星东大距
今年水星最后一次东大距将在12月上演。19日当天,水星与太阳的角距离约为20度,而赤纬比太阳稍低,因此以北纬40度的地区为例,当天日落时水星地平高度为12度左右,观测时尽量找天气晴好、视野开阔的地区,在黄昏时看到水星应该不成问题。
12月22日 小熊座流星雨极大
与双子座流星雨相比,小熊座流星雨的名气较小。该流星雨今年的活跃期从12月17日至26日,其中在22日21时30分至24时可能出现较大流量。因该流星雨的辐射点在北天极附近,因此可整夜观测,且当天月相为上弦月,前半夜就会落下,对观测影响不大。
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