原标题:当流星划过时,你来得及许愿吗

为什么流星雨受欢迎?因为传说,对流星许愿,愿望就会实现。

图片 12013年的英仙座流星雨,由于没有月光干扰,表现得精彩纷呈。图片来源:Steed
夜空中国

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我说过,想要实现愿望,必须用正确的姿势许愿。准备一根绳子,看见流星出现时打一个绳结,同时在心里默念愿望3次——此时,如果那颗流星还没熄灭,这个愿望就会实现。

一年一度的英仙座流星雨,将在本周末(8月12-13日)达到极大,今年的这场流星雨将是一场盛宴!由于极大值恰逢农历月初,整夜都没有任何月光干扰,所以如果能够离开城市的灯光,来到更为黑暗的郊外观赏,你每小时应该能够看到60颗以上的流星。

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当然,这是个玩笑。不过,问题也来了:一颗流星到底能够亮多久?

太长不看版:对于我国大部分地区来说,最佳观测时间是8月12日夜晚到13日凌晨。找一片开阔地,躺下,仰望即可。不需要望远镜,直接用肉眼观测就好。平均而言,大约每分钟,你都将看到一颗流星在夜空中划过。流星出现在天空中的方位是随机的,但所有的英仙座流星看起来都会像从东北方向的英仙座中辐射出来。

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流星是来自外太空的固体颗粒高速闯入大气层而产生的一种现象。这些颗粒被称为流星体,大部分都只有尘埃或者米粒大小。相对于地球,它们快得惊人,速度可达每秒十几甚至几十千米。就以即将迎来的双子雨为例,流星体的平均速度为每秒35.9千米。在外太空,它们可以横行无阻,一旦闯入大气层,它们便会遇到空气的阻拦,速度骤减,温度飙升,因而发出亮光,化身为流星。

流星雨之所以出现,是因为地球环绕太阳的公转轨道上,多少散布着一些彗星(偶尔也有小行星)撒落的碎屑。彗星通常由尘埃和砂砾混和着水冰而构成,当它被太阳加热时,冰就会升华喷出,带出一些尘埃碎屑。这些碎屑沿着与彗星轨道相似的路线绕太阳公转,当地球从尘埃带中穿过时,它们就会高速闯入大气层,受热发光。

据说,看到流星时马上许愿,心中的愿望就可以实现。可是,热爱科学的我们不免要较真:从看到流星到流星消失,一共会持续多长时间,够不够我们许一句话的心愿呢?

大部分流星,在距离地面80到120千米的高空就会燃尽。假设流星垂直坠落,以双子雨的流星速度,从120千米高空掉落到80千米高空,平均来说只需要大约1秒钟的时间。当然,流星不一定是垂直坠落,也可能倾斜着闯入大气层。不过,就算倾角达到60度,从120千米掉落到80千米高空,流星划出的轨迹也不过是80千米,大概只要2秒多钟而已。换句话说,绝大部分流星从出现到熄灭,持续时间都不过一两秒钟而已。

于是,我们就有了一场流星雨。

许一个心愿,一般需要10个至30个字,也就是3秒至10秒。比如:我希望全家健康幸福。那么,流星从天空中出现到消失,能持续3秒以上的时间吗?

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图片 6流星雨就是这样形成的。图片来源:EasyNight

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上面这幅动图,就实时记录了一颗火流星一闪而过的场面,是我的朋友卓永生在2014年8月录到的一颗英仙座火流星。你可以在动图上的流星熄灭前,用“正确的姿势”许一个愿试试,反正我是从来没有成功过。

英仙座流星雨就是斯威夫特-塔特尔彗星(comet
Swift-Tuttle)撒落的碎屑与地球相遇的结果,这颗彗星每130年环绕太阳一圈。地球会在每年8月穿过这颗彗星的轨道。由于透视关系,这些流星看上去都是从天空中的一点射出的,这个辐射点就位于英仙座中,流星雨也因此而得名。

先来了解一下究竟什么是流星。

如果流星体的个头稍大一些,比如有鹅卵石那么大,甚至更大,它们就可能一直坠落到地面形成陨石。这样的流星通常都超级明亮,很可能会多次碎裂发生爆闪,坠落到远低于80千米的高度也仍然明亮到肉眼可见,而且由于空气阻力,它们的坠落速度也会大大减慢。对于这种可能有陨石坠地的超亮火流星,从出现一直到熄灭,就有可能持续好几秒钟,甚至超过10秒。

什么时间看最好?

理论上说,英仙座流星雨从7月17号开始,一直持续到8月底。不过,值得欣赏的流星雨极大期,出现在8月12-13日前后。今年,最佳的观测时间应该是8月12日午夜之后,也就是13日凌晨。你熬夜到越晚,流星雨的观测条件就越好。当然,8月13日夜晚也将是不错的选择。不仅如此,今年的英仙雨极大期间正值农历七月初,讨厌的月亮跟太阳靠在一起,整个夜晚都不会干扰到夜空的黑暗。

另外,据天文学家小龙哈勃介绍,北京时间8月13日凌晨4点可能会出现一个额外的峰值。对于我国特别是西部地区的观测者来说,这个时间刚刚好。你可以留意这段时间前后的流星数量有没有增多。

在星际空间,有很多细小的物体和尘粒,叫作“流星体”。流星体一般是围绕太阳运动的。

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能看到多少流星,多久能看到一颗?

英仙座流星雨平均每小时出现大约60-100颗流星。通常人们能够看到的数量要少很多,因为大多数人头顶上的夜空都不是特别黑。流星是随机出现的,你有可能在几秒钟内接连看到3颗,也可能在接下来的5分钟里颗粒无收。

很多人有这样一个错误观念,认为流星雨像烟花一样,能够看到流星满天飞舞。真实情况不是这样,大约1分钟才能看到1颗。不过,这仍然足够震撼!

另外,别指望一来到户外就能马上看到大量流星。你的眼睛要花好几分钟才能适应黑暗,完全适应要花大约半个小时。所以,出门之后等上几分钟。要有耐心!

但是,在经过地球附近时,受地球引力的作用,流星体会改变轨道,进入地球大气圈。它们飞入地球大气层后,跟大气摩擦,产生光和热,最后燃尽。我们在夜间看到的天空中的一条光迹,就是流星;如果流星体没有燃尽,就是陨星。

上面这幅动图,就是今年中秋节出现在云南香格里拉的那颗超亮火流星,拍摄者不明,来源于网络。从画面上的时间戳可以看出,这颗火流星持续了将近9秒钟。对于许愿来说,时间倒是差不多够了。只不过,这种级别的火流星实在是可遇不可求,看到这类火流星的难度,大概比你许下的愿望全都实现还要高不少。

应该朝哪个方向看?

向上看!真的,流星可能出现在天空中的任何方位,所以你能看到的天空越多越好。试着避开建筑和树木,如果能够找地方仰躺下来就最好。

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倒也不必灰心丧气,想用“正确的姿势”对流星许愿,机会还是有的。只要流星体闯入地球大气层的角度足够刁钻,哪怕它没有香格里拉火流星那么大,也一样可以足够持久。这个刁钻的角度,就是几乎平行于地面,切入地球大气层。这样的流星称为掠地流星,可以在离地面大约100千米的高空,划出一道几乎平行于地面的轨迹,有时甚至长达好几百千米。就算流星体的速度高达每秒几十千米,也足够持续明亮将近10秒了。而且,掠地流星往往会在夜空中划过很长的距离,看起来相当带感。

需要夜空够黑暗吗?

避开城市灯光会很有帮助。许多流星都很暗,如果天空被光污染照亮,这些暗流星就会淹没在天光之中,看不到了。不过,就算是在城区,只要天气晴朗,避开耀眼的灯光,通常也能看到一些较亮的流星。当然,流星的数量会大打折扣。

图片 10一张图告诉你英仙座流星雨要怎么看。图片来源:EasyNight

可见,决定流星持续时长的主要因素有:

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要用望远镜或者双筒镜看吗?

流星可能出现在天空的任意方向,因此你需要留意尽可能多的天空。而望远镜只能让你一次看到一小片天空,很可能会错过所有的流星。这就好像你试着透过一根吸管来看一场烟花汇演一样。

不过,如果有双筒镜,不妨带着去野外。虽然会让你错过一些流星,但花几分钟用双筒镜扫视夏夜银河,绝对值得一看。

第一,流星的体积和重量。流星的体积越大,燃烧的时间越长;体积越小,燃烧的时间越短。我们肉眼能够看见的流星,直径在0.1厘米~1厘米,重量一般在0.06毫克~1克。一般情况下,流星进入大气层的速度在11千米/秒~72千米/秒。

这幅动图,就是2015年11月17日出现在美国新墨西哥上空的一颗掠地流星,图片来源见图。这颗流星从东方低空经过天顶,一直划向西方低空,几乎飞过整个夜空,持续超过10秒钟。当然,这是一颗掠地火流星,最亮的时候甚至比夜空中的月亮还要明亮。普通的掠地流星可能没这么明亮,但持续的时间却是差不多的。

流星速度有多快?

典型的英仙座流星在进入地球大气层的时候,速度大约是60千米/秒,也就是每小时20万千米。这个速度非常快,只要2个小时就能从地球飞到月亮。

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顺便说一句,1972年8月10日,在美国的大提顿国家公园,曾经出现过一颗掠地的白昼火流星,就是下面这张照片里拍到的这颗。这颗火流星闯入地球大气层后,在高空持续飞行了破纪录的100秒,又像打水漂一样飞出了大气层,重新逃回到了外太空。作为一颗流星,能够大摇大摆地到地球一游,也算得上是千载难逢了。

这么快,那看流星会不会有危险?

不会。这些流星通常都不会比雪花或者沙粒大多少。它们在距离地面90-100千米的高空就会烧尽,远远不会掉落到你头上。

第二,流星进入地球的角度。这个角度可能是90度,也可能是倾斜的30度、60度。以90度进入的话,因为路径短,持续时间便短,这时候流星的速度大于70千米/秒;倾斜进入的时候,持续时间会相对长一些。当然,流星还可能平行进入地球,此时持续时间最长,速度约为10千米/秒。

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宇航员会有危险吗?

不太会。国际空间站被击中的几率非常低。不过,2011年,宇航员罗恩·加兰(Ron
Garan)拍到过一颗在他下方燃烧的英仙座流星。是不是很酷?

图片 14宇航员可以在俯瞰地球的时候拍到英仙座流星,因为他们的位置比流星要高。图片来源:NASA

第三,大气层的情况。显然,大气层越厚,流星受到的阻力越大,速度随之变慢,可以“慢”到小于1千米/秒,但是也和一颗射出的子弹的速度差不多。

这样的白昼掠地火流星估计是肯定遇不上的,远比香格里拉火流星更加难得,不过普通的掠地流星还是有可能碰上的。对于即将迎来极大的双子座流星雨来说,双子座刚刚升起在地平线上的时候,正是掠地流星有可能出现之时。对于北方地区来说,大概是日落后1个小时;对于南方地区来说,则是日落后大约2个小时。如果运气够好,能够看到一颗掠地流星,花10秒钟的时间,从一侧的天边划到另外一侧的天边,就足够给你留下一辈子的回忆了。

为什么流星会拖尾?

那是气化的流星物质!随着流星体高速穿过空气,它会剧烈压缩前方的空气,从而变得炽热——就好像你给自行车打气时,气筒里的气体受到压缩就会发热一样。流星体上的部分颗粒融化并脱落下来(天文学家称之为“烧蚀”),形成了长长的流星尾迹,要花上几秒钟才会冷却变暗。

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对了,如果还惦记着用“正确的姿势”许愿,那么掠地流星出现之时,就是你最好的时机。至于,许下的愿望是不是真能实现……
反正,以我的经验来看,一般还是挺准的,因为我许的愿通常都是——再来一颗!

特别亮的流星,有时候能看到尾巴持续好几分钟,那是什么?

高速穿过空气时,流星体会承受超高的压力。它有可能四分五裂,而分裂的碎片会更迅速地燃烧殆尽。这可能导致流星发生一次或者多次闪光,其实就是爆炸。流星体的解体会产生大量电离粒子,有时候能够持续好几分钟,然后在高空风的作用下逐渐扭曲飘散。这很罕见,但非常壮观。

现在我们可以计算,流星的平均速度为40千米/秒,从海拔120千米的高空掉落到80千米的高空,距离是40千米,假设流星是以垂直的角度进入地球,那么持续时间刚好就是1秒。

为什么有些流星尾巴长,有些流星尾巴短?

流星的尾巴的长短,取决于流星相对于你的角度。如果流星直冲你而来,尾巴看上去就会很短。如果流星跟你的视线方向刚好垂直,尾巴看起来就会很长。

看来,愿望简短有助于实现,愿望太长太多可能就不灵了。不过,如果流星以倾斜角进入地球,就有可能持续2秒左右。或者,流星的体积有鹅卵石那么大,就有可能持续3秒以上,甚至超过10秒。这时候,就足够我们许一个美美的心愿了。

都说看到流星可以许愿,那怎么许愿才最灵呢?

据说,看到流星划过的时候,把愿望在心里默念3遍,如果流星还没有消失,这个愿望就能够实现。当然,这不科学。事实上,大部分流星一闪而过的时间都很短,除了“哇”出一声以外,你根本来不及作出其他反应。如果非要对着流星许愿的话,有一个愿望是在流星雨期间最灵和最容易实现的,那就是——再来一颗!(编辑:Steed

PS:本文题图及文中所配漫画,均由“每天一幅手绘漫画,讲述当晚夜空看点”的简单夜空EasyNight授权使用。

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记住,下次看见流星时,最好许一个4个字以内的愿望,时间少于1秒,这样愿望实现的概率比较高哦!

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