本周將迎來雙子座流星雨，這份科學(xué)“許愿”指南請(qǐng)收好→

本周，我們迎來了年度“最守信用流星雨”的極大期。

但估計(jì)很多人會(huì)說：還守信用呢，我怎么從來沒見過？

其實(shí)，這是因?yàn)?，大多?shù)人對(duì)流星雨的期待有偏頗。

那么，流星雨到底是怎么回事，要怎么才能看到，本文就來試著說明白。

01

流星：地球碰到的宇宙“渣土”

先來打個(gè)比方。

想象一個(gè)城市里的場景。半夜，一輛滿載渣土的卡車駛?cè)氪蠼?，本?yīng)密閉的貨箱不知怎么蓋板沒蓋嚴(yán)實(shí)，卡車一個(gè)顛簸，在大街上撒了一地渣土。

第二天一早，流浪貓小白像往常一樣在大街上漫步，和以往不同的是，今天的小白踩上了那一地渣土，弄了一腳灰。

這樣的場景很好想象，接下來，我們把場景里角色的尺寸做一點(diǎn)調(diào)整，這個(gè)場景就變成了——流星雨。

圖庫版權(quán)圖片，不授權(quán)轉(zhuǎn)載

我們把運(yùn)送渣土的卡車放大放大再放大，變成太陽系里飛馳的彗星或者小行星。

彗星、小行星本身的質(zhì)地就比較松散，當(dāng)它們靠近太陽的時(shí)候，其表面的塵埃、氣體和水分還會(huì)在太陽輻射的作用下蒸發(fā)出來，遺漏到太空里——就像卡車在大街上掉下了渣土。

而踩到渣土的流浪貓小白，則是我們的地球。就像小白無意中踩上了渣土，地球帶著我們所有人，碰上了彗星、小行星撒在太陽系里的塵埃。

塵埃和地球大氣層以每秒幾十公里的速度發(fā)生摩擦，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，塵埃被點(diǎn)燃，發(fā)出了耀眼的光芒——這就是我們看到的流星。

每天都有流星。累加起來的話，在一晝夜的時(shí)間里，全世界一共有幾十噸塵埃掉進(jìn)地球成為流星，只不過其中的大部分我們都看不見。

偶爾，我們可以驚喜地看到個(gè)別特別明亮的流星，天文學(xué)上叫“偶發(fā)流星”。

如果塵埃集中，我們就有可能看到多顆來自“同一輛卡車”的流星，這就是流星雨。

02

流星雨：地球和“卡車”的年年相逢

不同于偶發(fā)流星，流星雨是有固定周期的。

還是上面的比方，如果其中“卡車”的行進(jìn)路線有固定的計(jì)劃，那么遺撒的“渣土”就只會(huì)出現(xiàn)在特定的位置。

那么，只有在特定的時(shí)間走過一條特定的大街，小白才會(huì)踩到渣土；類似的，地球只有移動(dòng)到特定位置，才會(huì)遇上“渣土”。

而地球遵循著固定的軌道，每年圍繞太陽轉(zhuǎn)一圈，這就意味著，地球會(huì)在每年的固定時(shí)間重復(fù)“踩過”一次特定位置，所以流星雨會(huì)以年為單位周期性地發(fā)生。

目前已知的流星雨有 40 多種。

其中比較著名的、包含比較多明亮流星的流星雨，也就是所謂的“大流星雨”有 10 多種，例如被譽(yù)為“北半球三大流星雨”的英仙座流星雨、象限儀座流星雨、雙子座流星雨。

每種流星雨都是由特定的彗星或小行星在特定的位置制造的，這些特定位置的塵埃每次和地球相遇的角度都是固定的。

光12月，就有9種流星雨。圖片來源：截圖自Star Walk

03

輻射點(diǎn)與流星雨的名字

在咱們地面上的人類看起來，一次特定的流星雨會(huì)出現(xiàn)在天空中特定的方位上。

這些塵埃以相同的角度沖入地球大氣層，流星和流星之間是平行的，但從我們的角度來看，每一顆流星仿佛都來自遠(yuǎn)方特定的一個(gè)點(diǎn)。

這個(gè)點(diǎn)就是流星雨的輻射點(diǎn)。

你可能有坐車過隧道的經(jīng)驗(yàn)，隧道兩側(cè)的標(biāo)線本來是平行的，但看起來卻像是在遠(yuǎn)方交匯于一點(diǎn)。

路徑原本平行的流星雨被我們看成是從輻射點(diǎn)四散開來，也是一樣的道理。

如果一場流星雨中有哪顆流星看起來不是來自輻射點(diǎn)的，那說明這顆流星是顆偶發(fā)流星，它進(jìn)入地球大氣層的位置和角度跟這場流星雨無關(guān)，路徑自然也不會(huì)跟這場流星雨平行。

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天文學(xué)家習(xí)慣用輻射點(diǎn)所在的星座給流星雨起名字。

比如雙子座流星雨，它的輻射點(diǎn)就位于雙子座；獅子座流星雨，輻射點(diǎn)則位于獅子座。

但實(shí)際上，流星雨發(fā)生在地球的大氣層里，跟遙遠(yuǎn)宇宙背景中的星座可謂是毫無關(guān)系。

04

雙子座流星雨

流星雨本質(zhì)上是彗星、小行星拋撒進(jìn)地球大氣層的塵埃，而我們能看到的流星雨，在其中扮演拋撒“渣土”的“卡車”角色的天體，大部分都是彗星。

彗星們從太陽系的邊緣，把塵埃和水汽帶到太陽系內(nèi)部區(qū)域。

但雙子座流星雨比較獨(dú)特，它的“卡車”角色扮演者是一顆小行星——雙子座流星雨的塵埃來源于小行星法厄同。

法厄同和雙子座流星雨的起源至今仍是天文學(xué)界的謎團(tuán)。

不過，對(duì)想看流星雨的天文愛好者來說，雙子座流星雨非常友好。

它每年來到地球的時(shí)間、流星數(shù)量都差不多，是一年當(dāng)中最為穩(wěn)定的流星雨，也因此被網(wǎng)友稱為“最守信用流星雨”，不會(huì)辜負(fù)天文愛好者的守候。

05

為什么你看不到流星雨？

這并不意味著普通大眾很容易就能看到雙子座流星雨。

想要欣賞到流星雨，需要滿足一些基本的觀測(cè)條件，比如晴天、黑暗、缺少月光的干擾。

所有這些條件都是為了一個(gè)目的，就是盡可能讓更多更暗弱的流星暴露出來，能被我們看見。

2022 年的雙子座流星雨爆發(fā)的時(shí)間是 12 月 14 日前后的夜里，并將持續(xù)活躍到 12 月 24 日。

好消息是，在最適合觀察的 14 日前后，月亮接近下弦月，會(huì)在午夜之后從東邊升起，天亮的時(shí)候位于南方天空中，這意味著上半夜沒有月光干擾。

至于晴天，根據(jù)中央氣象臺(tái)天氣預(yù)報(bào)，我國大部分地區(qū)近期夜里晴天的希望也比較大。

三個(gè)基本觀測(cè)條件算是達(dá)成了兩項(xiàng)，但就是最后差的這個(gè)條件——“黑暗”，它不太好辦。

城市的燈光在夜晚制造了“不夜天”，把天空照亮，在城市燈光的亮度下，我們連星星都看不到。

圖庫版權(quán)圖片，不授權(quán)轉(zhuǎn)載

如果你生活的地方，平時(shí)夜晚很難看見大量的星星，那么也不太可能欣賞到流星雨；

只有平日里就能看到密密麻麻的恒星的地方，才符合欣賞流星雨的“黑暗”條件。

我?guī)湍阕隽艘恍┕浪?，假如雙子座流星雨爆發(fā)當(dāng)晚的天氣完全晴朗，也不存在月光的影響，在一般能看見十幾顆恒星的大城市環(huán)境里，我們能看到多少顆流星呢？

答案是：平均 2 到 3 個(gè)小時(shí)，才能在整個(gè)天空看到1顆流星。

這并不是因?yàn)榱餍遣粔蚨?，而是因?yàn)槲覀兊沫h(huán)境太亮了。別忘了上面說的，一晝夜總共有幾十噸塵埃掉進(jìn)地球大氣層成為流星呢，只是我們看不到而已。

所以說，別在城市的寒風(fēng)里傻等流星挨凍了。如果你身處遠(yuǎn)離城市的偏僻鄉(xiāng)野，那還有碰碰運(yùn)氣的價(jià)值，可以在本周多看看星空，千萬注意安全和保暖哦！

雖然看不到流星，愿望還是可以許的，說不定就實(shí)現(xiàn)了呢！

你會(huì)許什么愿呢？

參考文獻(xiàn)：

[1] Robert Lunsford. Viewing the Geminid Meteor Shower in 2022 [EB/OL] .2022-12-07[2022-12-11]. https://www.imo.net/viewing-the-geminid-meteor-shower-in-2022/

[2] G O Ryabova, The Geminid meteor shower radiant: a mathematical model, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 507, Issue 3, November 2021, Pages 4481–4486, https://doi.org/10.1093/mnras/stab2286

[3] Wikipedia contributors. 3200 Phaethon[DB/OL]. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 2022-12-10[2022-12-11]. https://en.wikipedia.org/wiki/3200_Phaethon

作者｜高爽 科普作家、海德堡大學(xué)天文學(xué)博士

審核｜程誠 中國科學(xué)院南美天文研究中心 副研究員

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