“帶你去看流星雨，落在這地球上，讓你的淚落在我肩膀”，二十年前，電視劇《流星花園》主題曲傳遍大街小巷。一起看流星雨，成為多少少男少女你儂我儂的浪漫夢想。關(guān)于流星雨，你知道有哪些硬核知識嗎？
撰文 | 李明濤
01
流星、流星雨和流星暴有什么關(guān)系？
我們所在的太陽系是個熱鬧的大家庭。除了太陽、八大行星及其衛(wèi)星、矮行星之外，還存在浩如煙海的小不點們——小行星和彗星，更小尺寸的微流星體，以及微米尺寸的宇宙塵埃。
地球、小行星、彗星、微流星體、宇宙塵埃都圍繞著太陽運行，他們的軌道存在交叉。如果他們在相同的時間和相同的地方相遇，就就會造成一起太陽系“交通事故”。
彗星是由水冰和巖石構(gòu)成的臟雪球，一般會在大氣層中解體。小行星主要由固態(tài)巖石構(gòu)成，直徑百米以上的小行星通常會直接穿過大氣層，抵達地球表面，產(chǎn)生撞擊坑，并伴隨強烈的沖擊波、熱輻射、地震和海嘯等災難現(xiàn)象。小尺寸小行星則會在大氣層中解體、空爆，形成明亮火球，并伴隨轟隆隆的爆炸聲。
基本概念 / 美國流星學會
流星是毫米級至厘米級尺寸的微流星體高速進入大氣層，擠壓摩擦大氣導致小行星表面溫度升高，燒蝕引起的發(fā)光現(xiàn)象。大部分流星解體高度在80-120公里高度，并且不會伴隨聲音。
流星雨 / breezyscroll.com
流星雨是成群的流星與地球相遇。人們看到大量流星從夜空中某一點迸發(fā)并墜落的現(xiàn)象，該點也被稱為流星雨輻射點，通常以流星雨輻射點所在天區(qū)的星座命名流星雨。比如獅子座流星雨、英仙座流星雨等。當流星雨超過一定強度（比如每小時天頂流星數(shù)超過1000顆），就可以稱為流星暴。
02
流星雨從哪里來？
流星雨的母體一般為彗星，也有流星雨的母體為小行星。
彗星是水冰和砂礫構(gòu)成的臟雪球。在靠近太陽時，升華的水冰會攜帶砂礫脫離彗星表面。隨著引力和光壓等擾動作用下，砂礫逐漸散布在彗星運行的軌道上，形成一個布滿砂礫的橢圓條帶。當?shù)厍虼┻^這條砂礫帶時，就會發(fā)生流星雨現(xiàn)象。
地球穿過彗星軌道 / skyandtelescope.org
雙子座流星雨的母體為3200 Phaethon小行星。為什么小行星會成為流星雨的母體，至今還沒有完全解釋清楚。其中一種解釋是，3200 Phaethon小行星可能在很久以前經(jīng)歷了一次嚴重的太陽系“交通事故”，從而產(chǎn)生了大量濺射物，散布在運行軌道上。
3200 Phaethon小行星軌道 / earthsky.org
此外，3200 Phaethon小行星是近日點最靠近太陽的小行星之一，最近距離僅約2900萬公里，比水星到太陽的距離還近一倍。受到太陽光的蒸融，3200 Phaethon小行星在靠近太陽時會出現(xiàn)一個小的塵埃尾。
03
世界上有哪些知名的流星雨？
象限儀座流星雨、英仙座流星雨和雙子座流星雨被稱為北半球三大流星雨，每小時天頂流星數(shù)量均超過100顆。
流星雨時間及母體 / NASA
獅子座流星雨也是極富盛名的“流星雨之王”。它的強度呈現(xiàn)出明顯的周期特征，流星雨平時強度較低，大約每小時10至15顆流星，但平均每33至34年，獅子座流星雨就會出現(xiàn)一次高峰期，流星數(shù)目可超每小時數(shù)千顆，形成流星暴。
1883年，獅子座流星雨迎來了一次超強爆發(fā)，創(chuàng)下了每小時10萬顆流星的強度記錄，讓獅子座流星雨收獲了“流星雨之王”的美名。
獅子座流星雨1883年超強爆發(fā) / Adolf Vollmy
獅子座流星雨上一次爆發(fā)是在2001年左右，據(jù)事后統(tǒng)計，高潮時候每小時接近9000顆流星從天空劃過。預計獅子座流星雨下一次爆發(fā)在2034年左右。
04
流星有哪些顏色？
細心的你可能會發(fā)現(xiàn)流星有不同的顏色，不同顏色的流星有什么區(qū)別呢？其實流星顏色是流星體的化學成分及反應溫度的體現(xiàn)，不同成分的流星穿過大氣層時，會顯示出不同的顏色。
流星顏色與物質(zhì)成分 / ALMA
流星體的主要成分為鈣、鎂、鈉、鐵、硅等元素。不同元素在燒蝕時會發(fā)射出不同波長的光。比如，鈣原子發(fā)生紫色的光；鎂原子發(fā)出藍綠色的光；鈉原子發(fā)出橘黃色的光；鐵原子發(fā)出黃色的光；硅原子發(fā)出紅色的光。空氣中眾多的氮氧原子則發(fā)出紅色的光。
流星的顏色還與燒蝕溫度相關(guān)。很多流星在初始階段往往會拖著一條綠色的尾巴，對應著高層大氣中氧原子的發(fā)射譜線。隨著溫度的升高，流星本體受到更多燒蝕，逐漸呈現(xiàn)出流星本體物質(zhì)的發(fā)射光譜特征。不同物質(zhì)成分的燒蝕溫度不同，進一步增加了流星光譜的復雜性。
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流星雨會危害航天員安全嗎？
空間站被流星擊中的幾率非常低，但并不等于沒有可能性。
奧林巴斯1號是1980年代歐空局的通信衛(wèi)星，在當時是有史以來建造的最大的民用通信衛(wèi)星。1993年8月11日至12日英仙座流星雨的高峰期，這顆衛(wèi)星姿態(tài)失控并開始旋轉(zhuǎn)。據(jù)推測可能是被斯威夫特－塔特爾彗星（109P / Swift-Tuttle）的碎塊擊中并損壞。最終，奧林巴斯衛(wèi)星被送到了“衛(wèi)星垃圾場”——GEO丟棄軌道。
奧林巴斯1號通信衛(wèi)星 / ESA
在航天發(fā)射窗口選擇時，會盡量規(guī)避流星雨峰值時刻。1997～2002年正值獅子座流星雨33年一次的回歸期，產(chǎn)生這一著名流星雨的母體彗星Tempel-Tuttle回到近日點，由于與地球軌道非常接近，聚集在彗星前后的流星體微粒以高速噴向地球，產(chǎn)生遠超平時的流星暴。在此期間發(fā)射或運行的航天器，勢必要考慮可能來自于流星暴的影響。中國科學院空間環(huán)境預報中心專家預測發(fā)現(xiàn)，“神舟”一號飛船原定發(fā)射的1998年11月18日北京時間7：00，正逢獅子座流星暴最強期，而2天后的11月20日7：00流星暴則已結(jié)束。
“神舟一號”發(fā)射 / 網(wǎng)絡
當時飛船應用系統(tǒng)總設(shè)計師顧逸東問道，18日遇到流星雨的概率是多少?？臻g環(huán)境預報中心主任龔建村說，18日發(fā)射，風險為100%。推遲24小時，風險為6%。推遲48小時，風險近乎為零。他們據(jù)此建議飛船推遲2天發(fā)射，保障了“神舟”一號的安全運行。
06
流星雨一定發(fā)生在晚上嗎？
不，白天也有流星雨。
只不過白天光線過于強烈，人們通常無法看到白天發(fā)生的流星雨?，F(xiàn)代科學家借助流星雷達等設(shè)施，已經(jīng)可以研究白天發(fā)生的流星雨。
六分儀座（Sextantids ）流星雨就就發(fā)生在白天，每年在9月27日左右達到峰值。由于發(fā)生在白天，六分儀座流星雨的輻射點非常靠近太陽，是最難觀測的流星雨之一。需要佩戴護目鏡才能觀測六分儀座流星雨，否則眼睛可能受到耀眼陽光的傷害。此外，也可以在日出之前觀看六分儀座流星雨，最佳觀測時間為凌晨4點半。
NASA全天空火球網(wǎng)捕獲到的白日流星 / NASA
07
古人見過流星雨嗎？
是的，古人不僅見過流星雨，還做了詳細記錄呢。
中國是最早記錄流星雨的國家?！吨駮o年》中就有“夏帝癸十五年，夜中星隕如雨”的記載?！蹲髠鳌分杏小跋乃脑滦撩?，恒星不見，夜中星隕如雨”的表述，所記載的流星雨發(fā)生在魯莊公七年（公元前687年）四月，是世界上最早的天琴座流星雨記錄。
《左傳》關(guān)于天琴座流星雨記載 / 網(wǎng)絡
有專家統(tǒng)計，我國古代與流星雨有關(guān)的記錄有180次之多。其中天琴座流星雨記錄大約有9次，英仙座流星雨大約12次，獅子座流星雨記錄有7次。
關(guān)于流星雨的動人場面，中國古記錄也很精彩。南北朝時期劉宋孝武帝“大明五年三月，月掩軒轅。有流星數(shù)千萬，或長或短，或大或小，并西行，至曉而止?！?/p>
作者簡介
李明濤，中國科學院國家空間科學中心研究員，主要從事人造/自然天體軌道力學、行星防御與利用研究，業(yè)余時間做行星防御科普。
本文經(jīng)授權(quán)轉(zhuǎn)載自微信公眾號“中國國家天文”，原標題為《當我們看流星雨時，你想知道的七件事》，編輯：懷塵、紫曉 。
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