流星雨观测及其研究意义

狮子座 流星群
５８５，９０２，９３１， ９３４，９６７， １００２，１０３５， １０３７１２０２， １２３７， １２３８， １３６６，１４６６，１５３２，１５３３，１５３８，１５５４，１５６６，１５８２，１６０２，１６２５， １６６６，１６９８，１７９９，１８３３，１８６６，１９０１，１９６５，１９６６，１９９７
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北 京 师 范 大 学 学 报（ 自 然 科 学 版）
第 ４１ 卷
后，狮子座流星雨可能 要寂 寞 １ 世 纪才 会 在地 球上 重 现 ．同理， 英仙座流星群 喷 射物 多且 距地 球近 时， 流 星 雨就能达到暴雨量级，如 １８６２，１９９２， 以及 ２００４ 年 ．
５ 流星雨的影响和研究意义
１ 流 星 体、流 星、流 星 雨、陨 星 （石）、陨 石坑
在行星际有很多绕 太 阳独 立公 转的 小天 体，除 已 发 现 的 小 行 星 和 彗 星 之 外， 其 余 的 统 称“ 流 星 体 （Meteoroids）”．流 星体 的 质量 一 般 小 于 百吨， 大 多 数 流星体只是很小的固体 颗 粒 ．有些 流星 体 是成 群地 沿 着相似轨道绕太阳公转，只是过近日点先后不同， 它们 组成“流星体（ 群）”，有些流星体则好似散兵游勇、单个 绕太阳公转 ．当流星体在轨道运行中经过地球附近时， 受地球引力的影响，就会高速闯入地球大气 ．跟大气摩 擦而把动能转化为热能，使流星体烧蚀发光， 有的就成 为明亮的火流星 ．晴朗的夜晚， 蓦地一条明亮的光芒划 破夜幕，这就是几乎人人都见过的流星现象 ．通常情况 下，一夜内肉眼所见 的流 星大 约在 １０ 颗 左右， 它们 像 夜空中的“散兵游 勇”， 完 全随 机地 出现 于 各个 方位 和 天区，也很难预料何时会出现流星 ．这样的流星为偶发 流星；还有一类是常常成群出现的流星群， 它们有十分 明 显 的 规 律 性，出 现 在 大 致 固 定 的 日 期 、同 样 的 天 区 范 围，因此称其为周期流星或流星群 ．流星群是一群轨道 大致相同的流星体，当与 地 球相 遇时，因 受 引力 影响， 在坠入地球时，与大气摩擦发光发热， 则成为颇为壮丽 的流星雨 ．流星雨有 大有 小， 少 则几 十颗、多则 成千 上 万；宛如节日礼花 ．由于 透 视的 原因， 流 星 群都 有一 个 辐射点，似乎万千流 星都 从这 辐射 点附 近 的区 域内 迸 发出来，这个辐射点位于某一星座， 我们就以这个星座
观测时要对流星进 行计 数 ．若 以 ２ 人 为一 组进 行 观测，一个人数流星 数目， 另一 个人 记录 时 间和 颗数 ． 有时流星多的来不及记住，可以准备一个小本， 看见一 颗流行就在本子上用铅 笔 画一 道，数出 笔 道数 除以 时 间间隔就得出看见的流 星 率 ．计数 时记 录 开始 和结 束 的时间 ．同时需认真填写“ 狮子座流星雨目视观测记录
表 １ 英仙座流星雨目视观测记录表
时间 ：１９９５－０８－１３， 开 始 ００：４９— ０２：３３， 结束 ０２：３３：２０（ 北京时 间） 地点 ：地 理坐 标： 东经 １１９°１８′００″， 北纬 ２６°０５′００″； 海拔：２５ m 详细 名称：福 建福州 仓山 区上三 路 ３２ 号福 建师 大地理 系办 公楼顶 观测 者： 卓余 忠、潘小清 、余明 记录 者： 倪智 文、俞建国
第 ３期
余 明： 流星雨观测和它的研究意义
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表”．由于需要长时间的 观 测， 保持 舒适 的 姿势 是很 有 必要的，当然， 狮子座流星雨都出现在 １１ 月份， 冬季的 深夜非常寒冷，必须注意保暖 ．
观测流星雨还可以进行拍摄流星雨的美好景象 ． 摄影时需使用一架带有 B 门的照相机以及感光度较 高的底片 ．具体拍摄方法是： 将照相机固定在一个稳定 的三脚架上，将镜头 焦距 设 置无 穷远，光 圈 开到 最大， 然后对准选择好的天区，就可以开始曝光了， 每次曝光 时间一般短于 ５ min，此法可谓“守株待兔”． ２ ．３ 狮子座流星 雨与英 仙座 流星 雨的 观 测实 践 由 于社会的重视以及媒体 的 宣传，近 几年 观 测流 星雨 比 较盛行 ．我们自 １９９５ 年以 来， 每年 １１ 月 １７ —２０ 日 和 每年 ８ 月 １２— １３ 日 都会 组织 学生 进行 狮 子座 流星 雨 和英仙座流星雨 的 观测， 其中 的 一次 记 录 情况 如 表 １ 所示，有些观测资料 曾寄 给紫 金山 天文 台 的徐 品新 老 师 ．１９９８ 年以后我们观测记录采 用国际 流星组 织提 供 的目视观测表 ．
２００５ 年 ６ 月 第 ４１ 卷 第 ３ 期
北 京 师 范 大 学 学 报 （自 然 科 学 版） Journal of Beijing Normal University （ Natural Science）
Jun ２００５ Vol ．４１ No ．３
流星雨观测及其研究意义 ＊
余 明
＊ 福建师 范大学 基金 资助项 目（１２J D１７９） 收 稿日 期：２００５－０４－０８
命名，比如狮子座流星雨就是辐射点在狮子座上 ．若流 星体与地球大气摩擦燃烧未尽，落入地面则成为陨石， 地面坑为“陨石坑”［１］ ．
２ 流星雨观测方法及实践
２ ．１ 流星雨观测方法 流星的观测方法有以下几种： 目视观测、照相观 测、分光 观 测、光电 观测、电视 观测、 雷达观测、空间观测等［２］ ．但业余爱好者多用目视观 测 和照相观测 ．根据长期观测事实表明， 天空流星的出现 有一定的规律，表现如下几点：
够比较准确地预告狮子座流星雨爆发时间，２００２ 年之
表 ２ 历史上大型流星雨出现的年代
流星群
出现的年代
英仙 座 ３６，７１４，８３０， ８３３， ８３５， ８４１， ９２４， ９２５， ９２６， ９３３， ９８９， １００７， 流星 群 １０２９，１０４２，１２４３，１４５１，１７７９，１７８４，１７８９，１８６２，１９９２，２００４
虽然，流星雨的质 量都很 小 （一 般小于 １ mm）， 在 进入大气后大部分烧掉， 流星 暴雨 对生 活 在地 面上 的 人不会造成 直 接 危害， 不 会影 响 人 们 的 日 常 生 活 ．但 是，因速度极高， 流星暴雨对太空中的航天飞行器的安 全构成威胁，同时对 地球 大气 高层 的电 离 层和 其他 物 理状态也会产生影响 ．大批流星体尘埃散入地球大气， 提供了额外的水汽凝结中心，会使云层和雨量增大 ．
２０ 世纪以 来的 百 年间， 曾 有几 次 流 星 暴 雨出 现， 我国均无缘与之相会，然而， 在 ２１ 世纪的第 １ 年， 我国 首次成功地观测到狮子座流星暴，又迎来 ２００４ 的英仙 座流星雨极盛，这对推动我国的天文学研究， 向公众开 展科学普及教育有着积 极 的意 义 ．对人 类 了解 太阳 系 的流星体（群），认 识人类 如何 在宇 宙环 境 的可 持续 发 展意义重大 ．
１） 流星数与 其 大 小 有关， 对 于 肉 眼不 能 见 的 暗 弱流星平均每降低一个星等（因为星等数小的星更亮， 所以天文学上习惯把星等数增加称为降低）， 流星数平 均增加 ２ ．５ 倍 ．即流星体质量越小， 数目越多 ．
２） 在同 一 天 中， 流 星 出 现 的 概 率 以 黎 明 前 为 最 大，傍晚时为最小，即下半夜的流星比上半夜多 ．
４ 流星雨的成因探讨
据天文学家观测研究，约 ９０ ％ 以上 流星体 主要 来 自彗星的瓦解和分裂的 碎 块，也有 小部 分 是小 行星 碎 屑 ．狮子座流星雨和 英仙 座流 星雨 的产 生 就与 彗星 有 关 ．前者与坦布尔 塔特 尔 母彗 星回 归有 关， 后 者与 斯 威夫特 塔特尔母彗星活跃程度有关［ １］ ．
百度文库
编号 出现时刻 星等或亮度 归属 是否画图 备注
１
００：４９：２０
２
００：５３：３０
３
００：５４：２０
４
０１：０２：４０
５
０１：０３：１０
０１：３７：４０
６
０１：４０：００
７
０１：４２：２０
８
０１：４６：４０
９
０１：４９：３０
１０ ０１：５０：００
１１ ０１：５６：１０
１２ ０１：５８：４０
１３ ０２：０５：２０
１４ ０２：１０：２０
１５ ０２：３３：２０
－１
√
－１
√
－２
√
－１
×
－１
√
３
√
－５
√
星 区 号 （Nr ）： ２ 英 仙 β－δ－ζ， 恒 星 背 景 数（N）约为 ８
中断
－３
√
高卷云
－２
√
云 度 ８／ １０
０
×
云 度 ８／ １０
－２
√
－２
√
有 黄色的余迹
－１
√
－３
√
－１
√
星 区 号 （Nr ）： ２ 英 仙 β－δ－ζ， 恒 星 背 景 数（N）约为 ５
流 星 暴 雨 的 观 测 研 究，对 于 近 地 空 间 环 境 监 测 、航 天灾害性事件预防、电离 层通 信安 全以 及 深入 了解 太 阳系天体相互关系和起源、演化， 都具有巨大的实用价 值和理论价值 ．探索流星暴雨之迷， 只靠专家的理论研 究是不够的， 要 靠 全 球 专 业的、业 余 的 观 测 网 联 手 观 测．
（福 建师 范大学 地理科 学学 院， ３５０００７， 福州 ）
摘要 阐明了流星雨的成因并介绍了流星雨的观测方法和实践，以及它的研究意义，对天文教育与科普工作者 值得 参考 ．
关键词 流星体； 流星雨； 火流星； 彗星 分类号 P １４１； P １８５ ．８２； P １８５ ．８１
近几年，随 着 天 文 普 及的 开 展， 流 星 雨 观 测 热 盛 行 ．人类为什么如 此关 注流 星雨 呢 ？ 研 究 流星 雨有 何 意义 ？ 人们又是如何开展流星雨观测活动 ？ 流星体、 流星、流星 雨、陨 星 （ 石 ）、陨 石坑 又 有 何 联 系 与 区 别 ？ 本文就这些问题作一些探讨 ．
图 １ 流星雨及成因示意
但从历史上大 型流星雨 出现 的年代 来看 （如 表 ２），流星暴出现的周期不是很稳定， 为什么 ？ 从图 １ 可 以看出，如果狮子座流星群在运行轨道， 有时木星或土 星或天王星会接近狮子 座 流星 群，这些 大 行星 的引 力 会“扯歪”流星群的轨 道 （摄动 影响 ） ．当 流 星群 轨道 发 生了偏移，预期中的大规模流星雨并没有发生 ．因为地 球只穿过流星群的外围部分，所以流星雨稀稀拉拉， 如 １８９９ 和 １９３３ 年，它就使天文学 家很 失望 ．而当 那些 大 行星的引力重新将流星 的 轨道 拉回 来时， 地球 就能 穿 过流星群的密集部分，从而再次上演星陨如雨的奇观 ． 如 １９６６ 年就是科学 家们 喜出 望外 的 一年 ．自 ２０ 世 纪 ９０ 年代以来， 狮子座流星雨一直 是引人 注目的 天象 和 科研对象 ．１９９４ 年， 狮子 座流星 雨开 始苏 醒，１９９７ 年， 中国很多业余观测者开 始 注视 狮子 座，虽 然没 有出 现 令人难忘的强烈流星雨 现 象，但出 现一 些 亮流 星和 火 流星 ．１９９８ 年 的 狮 子 座 流 星 雨 虽 未 达 到 流 星 暴 的 强 度，但中国处在最佳监测位置， 中国观测者取得了丰富 的高质量观测资料，揭示 了流 星雨 的不 均 匀混 合颗 粒 结构 ．１９９９，２０００， ２００１， ２００２ 年天 文 学 家基 本 已 经 能
３） 在同一年中， 下半 年 的 流星 数 比上 半 年多， 秋 季的流星比春季多 ．尽管 每天 落向 地球 的 流星 数目 由 于观测手段不一，会有不同的结果， 但大体上能反映出 一定规律是相仿的 ． ２ ．２ 目视观测和 照相观 测流 星雨 的一 般 做法 观 测 前的准备工作 ．首先要熟悉星空， 认识流星雨辐射点周 围的星座及主要星名 ．还要准备好星图、记录表、笔、小 手电筒（用红布或红纸包住） 及校对好的钟表等必备用 品及座椅、衣服等防寒防露物件 ．
通过实践，我们 认为 长期 观测 流星 可 取得 很有 价
值的资料，可以了解流星体在太阳系空间的分布状况， 对于研究太阳系演化提 供 有用 的线 索，保 证航 天飞 行 的安全 ．而流星余迹 可以 利用 来进 行不 干 扰的 无线 电 通讯，在军事上有重要的意义 ．通过对流星体在大气中 产生的声、光、热、电磁等效应， 还可以研究地球大气的 物理状况 ．