
《观测流星》
[美国]罗伯特·伦斯福德 著
何紫朝 译
上海三联书店
流星观测兼具科学性和趣味性,还带有浪漫气息,是深受大众喜爱的天文活动。本书系统介绍了流星的成因、观测和记录流星的方法以及各种可能出现的流星雨:既包括大家耳熟能详的年度大型流星雨,也包括一些新发现的流星雨、流量会波动的可变流星雨以及甚至在白天出现的白昼流星雨。作者罗伯特·伦斯福德是一名流星观测者,美国流星协会和国际流星组织成员,同时兼任国际月球和行星观测者协会流星部观测员,有四十年观测流星和流星雨的经验,他透彻地讲述关于流星翔实的理论知识,细致介绍观测流星的方法——挑选设备、绘制观测图……每个夜晚都可以是一次新的冒险。
■ 寻找绽放于高空中的惊喜
在这个观测设备越来越先进的时代,流星观测是天文学的一个很特别的分支。人们用肉眼就能直接看到流星,无须相机、双筒镜或望远镜的帮助,只需找到一张舒适的椅子,躺下,静静等待那些绽放于高空之中的惊喜。同时,这也是一个让全家人都参与科学实践的好方法。因为在观看流星时,大家是共同参与其中的,而不是轮流在目镜前等待。孩子们特别喜欢寻找“流星雨”,对每一道划过天空的光线发出赞叹声和欢呼声。观测流星同时也有助于人们认识夜空,熟悉各种星座。看看你是否能在猎户座中看到“战士”,或者在天蝎座中看到“蝎子”。
直到不久前,人们还可以在自家院子里看流星。不幸的是由于人类对黑暗的恐惧,以及商业广告的灯光照亮城市地区的夜空,这令身处城市中的人们只能看到那些最亮的星星。在这样的条件下,几乎不可能进行高质量的流星观测:有太多暗淡的流星被湮没在城市的灯光中。因此,如果要组织一次高质量的观测,大家要先去郊区,在那里就可以看到各种亮度的星星和流星。
观测流星,甚至提供有助于科学研究的流星数据,并没有想象的那么难。因为并没有多少人认真地观察我们头顶的星空,而专业人员又很少直接用肉眼观测,他们大都是借助计算机和相机自动记录数据或者图片。因此,流星观测者是如此之少,以至于在没有流星雨的夜晚,你可能是地球上唯一一个扫视夜空寻找流星活动的观测者。但这并不意味着你不会有意外的收获,比如看到一些没有被预报的超新星爆发,以及比月球还亮的火流星。上天可能会奖励那些愿意在寒冷的早晨走出房间,与天空融为一体的人。
这本书能帮助你组织一次令人难忘的流星观测,理解和欣赏你所看到的东西,无论它出现在你家院子里还是远离城市的地方。
■ 流星的命运:围绕太阳旋转或者熔化
与大多数人的看法相反,大气层之外的宇宙空间其实是相当空旷的。如果太空中充满了各种小天体(就像科幻电影中经常描绘的那样),那我们应该一抬头就能看到流星。不管你在电影中看到了什么,在真实的太空中,人类所发射的飞行器(如人造卫星或者航天飞机)与太空中的小天体发生碰撞的概率其实是非常低的。即使在最剧烈的流星雨中,当流星持续出现在天空中时,它们之间的实际距离通常也有几千米远。
我们看到的流星,其物理本质大多数是太空中的小天体。它们在围绕着太阳转圈。在这个过程中,当它们的轨迹与地球大气层相交时(不管哪个角度),就会产生流星。这些小天体的体积大概与鹅卵石差不多。之所以大部分天体都很小,主要是因为那些大的天体通常更容易与其他天体发生碰撞而合成一个更大的天体,它们的体积会像滚雪球一样越滚越大,最终成为某个行星的一部分。我们太阳系的八大行星就是这样形成的。在这个过程中幸存下来的小天体则继续独自绕着太阳转圈,当它们进入地球大气层时,就成了我们看见的流星。这些小天体未来的命运会怎么样呢?大概有两种:要么继续绕着太阳旋转,要么被太阳的热量融化。但是,你可能会想,这样一来我们能看见的流星不就越来越少了?其实并不会,因为总会有新的成员可以变成流星(我们姑且称那些可以形成流星的物质为“流星物质”)。比如,从彗星上分离出来的碎片就可以充当新的流星物质。这些碎片之所以会被分离出来,要么是因为太阳的扰动,要么是因为自身的不稳定性。出于类似的原因,新的流星物质也可能来自太阳系中的数量庞大的小行星。
什么时候会产生流星雨呢?答案就是,当有大量的流星物质穿越地球大气层的时候。换句话说,就是一群流星物质的轨道与地球轨道有交集时。大多数彗星和小行星在其生命历程中都会受到扰动,并从许多不同轨道上绕太阳旋转,位于木星等主要行星附近的天体尤其如此。例如,著名的哈雷彗星是一颗长周期彗星,它绕太阳转一圈的时间是76年。目前,它距离人类大概几百万千米。由于太过遥远,哈雷彗星并不能直接充当流星物质,但是,每年的5月和10月,地球都会遇到产生于哈雷彗星的流星物质。这些物质是几百年前从哈雷彗星上分离出来的(当时哈雷彗星离地球的距离比现在更近)。
(长江日报记者马梦娅 整理)