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火流星(天文现象)

火流星是一种偶发流星引,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。

天文专家介绍,北金牛座流星雨2019年11月13日将迎来极大,如果天气晴好,中国公众可见明亮“火流星”。 

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

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

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。

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。

我们观察到火流星时,第一件事要记下正确的时间,精确度最好到秒。在欧洲和美国,某些特制的手表或闹钟可以接收特制的广播信号,而随时自动校正时间。但在台湾,你可能需要事先把你的计时器校正一番,在记录时,精确的时间是很重要的。

第二,趁记忆鲜明时记下它的轨迹,你至少应该记下它轨迹的其中三点。

其次,你可能会观察到一些其他的现象,如亮度,流星的尖啸声,以及色彩,以下将分别说明。

一般来说,对于亮度越亮的流星,在估计视星等时,所发生的误差会越大,为了避免这种情形,有时你可以加入一些帮助比较的叙述。如“光度比满月还亮”,“光度估计在-11~-14之间”等等。

特别要注意的是声音,在观测流星时听到它的尖啸声是蛮罕见的情形。一般来说,由于光速比音速快上许多,所以我们会在流星消失后的三四分钟后才听到伴随着流星而来的声音。但在某些罕见的例子,声音会和流星同时到达,这可不是幻觉!这种现象的成因是因为流星在大气上层飞行时产生的无线电波传至地表时被转换成人耳可闻的声波之故。虽然说一般在-8等以上的火流星才有可能产生声音,但有时人造器械和动物的声音也会被误认为是流星的声音。

此外,火流星会在空中留下两种痕迹,因为高温而离子化的物质以次稳态(meta-stable)存在而发光的称为残痕(persistent train),而残留下的一般不发光物质称为烟痕(smoke train),烟痕可以在白天因阳光照耀而被看见。

有时候,在很稀少的机会里,你还有可能看到掉落到地面的流星──陨石。

2008年

2008年10月,据美国太空网报导,加拿大天文学家小组成功拍摄到落向地球的一颗火流星。

这个流星现象是由加拿大西安大略大学的全天照相机网路发现的,美国东部时间2008年10月15日5点28分,该网路的7台全天照相机拍摄记录了在黎明前的天空中出现一道明亮、缓慢的火流星。

西安大略大学流星研究机构的天文学家称,这个流星将分解,最终的陨星残骸很可能落在安大略湖省圭尔夫市北部地方,这些陨星残骸的品质总共加起来可能几百克重。据悉,流星现象是从彗星或者其他太空岩石中脱落的碎片,当它们进入大气层时,将被加热并产生明亮的光线轨迹。虽然许多流星在进入大气层的过程中已被摧毁,但一些流星坠落到地面上,我们将其称为陨星。

西安大略大学行星科学博士后研究员菲尔·麦克考斯兰德(Phil McCausland)说,“发现的这次流星现象是速度缓慢的火流星落入地球大气层,多数流星体在到达距离地面60-70千米高空时就会燃烧。”他还强调称,全天照相机网路是在37千米高空处发现该流星现象,它坠落速度较缓慢,很可能至少有一个或多个陨星残骸落在地面上。

通过天文照相仪器观测流星轨迹,研究人员也可以定位一些流星体在未抵达地球前的运行轨道。麦克考斯兰德说,“此次流星现象是典型的穿越地球大气层的小行星轨迹,因此我们认为它可能属于岩石类型的陨星。”2008年3月,全天照相机网路还拍摄到一段流星视频,该流星进入大气层最终可能落在了安大略湖省帕里桑德地区。

2009年

2016年

1930年苏联伏尔加河上空出现一次罕见的火流星。当年4月30日下午1时,人们突然看到天上飞来一个圆圆的“火球”,比月球稍小一些,后面拖着一条长长的“火链”,约飞行了5钞钟就消逝。在消失的地方升起一股烟云,逐渐变浓,持续5分钟,直到烟消云散之后,人们还听到剧烈的轰鸣声,犹如发射火炮,一直延续了半分钟之久。

1963年7月3日晚,中国北京天文馆上空出现了一颗火流星,北京天文馆工作人员曾用一幅油画将它描绘出来。由于陨石高温后解体,造成那次火流星出现爆闪现象。

1978年3月8日的中国东北地区吉林陨石雨,最初表现为伴有闷雷般轰鸣声的一个光耀夺目的大火球(即火流星),它在空中爆裂后成为一场罕见的陨石雨。

2004年12月11日晚,中国西北兰州市很多市民看到空中一个满月大小的白色球状发光体由西向东快速地划过天空,而且还伴随着巨大的爆炸声。尽管当时有成百上千名目击者,警方也出动了大批人力搜索,在兰州市的榆中、西固等地也发现了“可疑”的陨石碎片踪迹,但却始终没有找到可以确证的陨石碎片。 

2011年9月14日晚,美国西南部夜空出现一道耀眼的强光,科学家怀疑这是小行星碎片进入地球大气层后燃烧形成的火流星。

2011年11月30日傍晚时分,一金色“不明飞行物”在中国西北方低空出现,移动速度飞快,天津、北京、河北等地一些市民目睹了这一幕。天文专家表示,这是一颗罕见的超亮火流星。

2012年8月13日下午,在吉林以北的松林地区西部出现火流星和巨响声音。南京紫金山天文台研究员王思潮表示,这是陨石陨落时产生的火流星现象,估计陨石已落在松原地区。 

2014年01月04日午夜至凌晨,山东省青岛市出现新年首个天象——象限仪座流星雨。这场流星雨另所有观测者没有想到的是,壮观火流星数量非常之多,4点至5点之间共出现了17颗,犹如天降火球一般。

2015年9月8日,泰国曼谷北部日前天降不明火球并发生爆炸,多处地方居民目击,引来坠机、气球着火等猜测,并实拍到火球降临一幕。事件中没有人受伤。中国科学院紫金山天文台研究员王思潮8日在接受记者采访时认为,近日泰国曼谷天降神秘火球并非是发生爆炸,其实际为不常见的火流星现象。 

2015年11月6日,11月6日21点56分左右,一颗南金牛座火流星出现在珠三角一带,亮度达到负8等以上,多地市民都有观测到这现象,网上有动态检测图。

天顶修正?让我们这样想吧,每颗流星距离地表的距离,发出的光线所要通过大气厚度都不同,所以一颗较大的流星可能因为距离观察者较远,所以观察到的亮度反而没有另一颗小流星来得大,为了避免这种情形,我们用下面的公式把所有流星都移到距观察者50公里,仰角90度的地方。公式如下:

M=m+5log(sin h)

M为天顶修正后的值,m 为观察时估计的视星等,h 为流星仰角



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