2014年9月29日星期一

太阳系(二)

双子座流星雨(摘自光明网科技频道

流星

运行在星际空间的流星体(包括宇宙尘埃、石块、彗星或小行星抛出的物质等)在接近星球时受到星球引力的吸引而进入星球大气层,并与大气摩擦燃烧而产生流星。

流星包括单一的流星、火流星和流星雨三种。体积比红豆大一点的流星体进入大气层就能形成肉眼可见亮度的流星。

火流星(Bolide)是特别明亮的火球,特别是有爆炸的,有时也被称为爆炸火球。

当一小时内出现的流星数目有数十颗或上百颗时,就被称为「流星雨」(meteor shower / meteor swarm);如果出现数量达几百颗或者几千颗时,则被称为「流星暴」(meteor storm)。


流星体在与空气摩擦却没有完全燃烧殆尽而落在地面上,则成为陨石。陨石接近地面或撞击地面后会爆炸,甚至造成人命的伤亡。

2013年2月15日在俄罗斯(Russia)发生流星袭击事件。一颗直径大约15米,质量7千公吨的流星落入俄罗斯境内,并在进入大气层时在天空中留下大约10公里长的轨迹。这颗流星的主要碎片似乎击中了切巴尔库尔湖。大约有1,490人受伤,而大多数受伤的原因是碎玻璃和建筑震动。以下是相关视频:


每年的一定时期,当地球进入环绕太阳运行的流星体区时,晚上天空将看到少至数颗,多至数百颗流星在一个星座方向迸发出来,例如英仙座流星雨(Perseids)。每天都有上百亿颗流星体进入地球的大气层。

彗星是流星雨的母亲

图片摘自地球科学园地
我们所观测到的流星雨主要跟彗星有关。当彗星接近太阳时,受太阳风影响,或内部气体爆炸,会不断抛出许多灰尘,也就是流星体(左图)。这群流星体会沿着彗星轨道散佈,形成一条环状灰尘流。但流星体并非一直留在轨道上,而是随着时间受到太阳风影响、本身内部互相碰撞,或其他行星重力影响,逐渐消失。当地球穿越彗星轨道附近时,流星体会受地球重力影响坠入大气层,形成流星;若地球重力捕捉到的是一大群彗星流星体,就形成了流星雨。

  

在地球上并不是每个地方都能同时看到流星,只有当流星体坠入地球大气层时,大多数流星体所瞄准的地区刚好是夜晚,才能看到流星雨的景象。若想看到壮观的流星雨,最好的机会就是,造成流星体的母彗星经过地球公转轨道附近,而地球恰好也接近彗星轨道的时候,例如:1966年11月16日的狮子座流星暴期间,美洲观测者每小时可看到约6万颗流星(注1)。

图片摘自维基百科(点击看大图)
上图是英仙座流星雨的流星划过欧洲南方天文台超大型望远镜(ESO's VLT —— The European Southern Observatory's Very Large Telescope)。

图片摘自星友空间站
如上图,英仙座流星雨是以英仙座γ星附近为辐射点出现的流星雨,也称英仙座γ流星雨。流星雨从星空散发出来的某一点被称为「辐射点」,流星雨的辐射点以所在的星座命名,例如上述的英仙座流星雨、狮子座流星雨(Leonids)等。

以下视频是英仙座流星雨。


英仙座流星雨在每年的7月20日至8月20日前后出现,与象限仪座流星雨(Quadrantids)及双子座流星雨(Geminids)并称为年度三大流星雨。

除了彗星造成的流星雨,目前所知还有两个由小行星(asteroid)造成的流星雨 —— 双子座流星雨和象限仪座流星雨。以下视频就是双子座流星雨。



(注1)摘自地球科学园地

您猜一猜为什么很少听到流星砸伤人或物体?


小行星

小行星厄洛斯(Eros) - 图片摘自NASA
小行星是太阳系内具有不规则形状的小天体,一般上由岩石和金属组成。它们类似行星环绕太阳运转,但体积和质量比行星小得多。

大部分的小行星都在火星木星的轨道之间,这个地区被称为小行星带(Asteroid belt)。在大约120,000颗已经编号的小行星里,有超过98.5%是在这里被发现的。而地球人在太阳系已经发现了超过700,000颗小行星,但大部分的直径都小过100公里,而在小行星带里最大的小行星就是谷神星(Ceres),直径大约有950公里。谷神是罗马神话里负责掌管植物生长、收获和慈爱的神。除了小行星带,在海王星轨道外的柯伊伯带(Kuiper belt)也有很多小行星。

图片摘自太子参信息网

小行星和彗星一样形成于45亿年前,与太阳和行星的寿命差不多,但从那时开始到现在却没有发生过太大的变化。对天文学家来说,它们是很珍贵的,通过研究它们,我们能够更了解形成太阳系的过程;它们也很危险,若它们离地球太近就可能与地球发生碰撞!

图片摘自维基百科
 上图是地球、月球和谷神星的大小比例;下图则是谷神星的地质分层。

图片摘自NASA
由于谷神星的体积较大,它的形状接近圆形,而不是一般小行星的不规则形状。谷神星甚至有稀薄的大气层,而岩石的内核可能也含有铁。

关于谷神星的延伸阅读:谷神星的身世之谜


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1. 太阳系(一)
2. 太阳系(三)
3. 太阳系(四)——木星

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1. 我们可能被陨石砸中吗? 

想更深入认识太阳系?您可以点击以下图画进入NASA网站。
https://solarsystem.nasa.gov/planets/


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