今年中国七夕节到来之前,夜空中出现一场天文奇观:英仙座流星雨规模极大。
流星,是流星体与地球大气剧烈摩擦而形成的发光现象。在太阳系中,除了大行星及其卫星和小行星外,还有无数流星体围绕着太阳旋转。
流星体的来源多种多样,包含星际空间的尘埃、彗星碎片、冰块、颗粒等。当它们与地球相遇时,便会在地球引力作用下,脱离原来轨道,以每秒几十公里的高速坠入地球大气层,与大气剧烈摩擦,产生耀眼光亮,也就形成了我们所看到的流星。
流星并非罕见的天文现象,每小时都会有数颗流星划过夜空。然而,大量流星集中出现的流星雨着实是一种天文奇观。在我国古代天象记录中,多以“星陨如雨”“星流如织”等词语来描述流星雨。在1833年,当狮子座流星雨降临时,几乎整个美洲地区的人们都见识到了这场自然界壮丽的“焰火秀”。
当流星雨发生时,人们会看到密集的流星以天空中某一点为中心,向四面辐射,犹如一个正在绽放的焰火。这个中心点,被称为流星雨的“辐射点”。流星雨的命名,来自辐射点在天空中的位置。如最近出现的英仙座流星雨,其辐射点在天空中刚好位于英仙座所在的位置。而产生流星雨的流星体就在太阳系内,并非来自遥远的英仙座。
如果你在太空中观察流星雨,会发现众多流星沿着几乎相互平行的轨迹坠入大气层。而地面上人们之所以看到流星是从辐射点向外散开的景象,原因在于视觉效应。就像我们眺望延伸向远方的铁路时,彼此平行的两条铁轨看起来像是汇聚到了一点一样。
目前,天文学家一般认为流星雨来自彗星瓦解和碎裂后的残骸。当彗星接近太阳时,彗星的物质蒸发升华,抛射出尘埃颗粒,散布在彗星的椭圆轨道上。在地球围绕太阳公转过程中,每年都有机会穿越这些彗星的轨道,导致流星雨发生。
由于地球和部分彗星的轨道都相对稳定,地球穿越彗星轨道的事件在每年发生的时间段也会相对固定,我们即可提前预知部分流星雨发生的大致时间。如英仙座流星雨是由斯威夫特·塔特尔彗星产生的,一般发生在每年7月17日到8月24日间。北半球能观测到的另两个主要的流星雨——象限仪座流星雨和双子座流星雨,分别发生在每年元旦前后和12月中上旬。
人们对流星雨的科学认知,最早是通过对比拉彗星产生的流星雨进行观测和研究建立的。早在18世纪晚期,法国天文学家就注意到了这颗彗星。1826年,当这颗彗星再次光临地球时,奥地利天文学家比拉对这颗彗星的轨道进行了计算,确定这颗彗星绕太阳公转一圈的周期为6.6年。到了1845年年底,人们再次观察到了按时造访的比拉彗星。然而,在太阳照射下,这颗彗星分裂成了两部分。到了1865年,本该重访地球的比拉彗星却不见了踪影。到了1872年,人们则观测到了规模异常庞大的流星雨。根据流星雨进入地球的方向和速度,天文学家确信流星体来自比拉彗星的轨道,从而将流星体与彗星的残骸联系在了一起。
在1885年,比拉彗星的残骸又带来了一次流星雨,使天文学家更加确信自己的发现。不过,随着比拉彗星的残骸逐渐减少,现在已经观察不到明显的仙女座流星雨了。
观看流星雨,并不需要复杂的观测设备。根据有关天文研究机构发布的信息,向流星雨辐射点方向眺望,就能一饱眼福。不过,在人口密集的城镇,流星的闪光往往会被明亮的人造灯光所掩盖,只能遗憾地错失掉观看良机。