原標題:2018年8月12-13日英仙座流星雨觀測指南(組圖)
夏末秋初,每到這個季節, 夜空中總有一件事情讓人無比牽掛,這就是發生在8月中旬的英仙座流星雨。因為該流星雨出現時間穩定、流量大,而且流星亮度高,所以被列入北半球三大流星雨之一(其它兩個分別是1月4日左右出現的象限儀座流星雨和12月13日左右出現的雙子座流星雨)。由於英仙座流星雨的活躍期適逢盛夏,比起另外兩個嚴冬季節的大流星雨,夜間觀星要舒服的多,而且又在暑期,因此英仙座流星雨更受青少年天文愛好者的歡迎,成為每年必看的天象節目之一。
英仙座流星雨輻射點示意圖
2018年英仙座流星雨的預測極大中心期出現在北京時間8月12日21-23時30左右,由於受到木星引力的影響,2018年的英仙雨峰值流量可達每小時150顆,比往年還要更高一些。雖然遭遇農曆初二的月亮,半夜月落之後還是可以觀測的。
每年從7月17日到8月24日,都是英仙座流星雨的活躍期。根據往年的觀測經驗,在8月10日至13日的幾天裡,流量都比較可觀。MQ同好建議大家根據所在地的天氣擇機觀測,不必死守極大那一天。才不會錯過這一年度流星大戲。
英仙座流星雨有一個特點:在每一年的活動中,亮流星的比例隨時間推移遞減,峰值前流量的上升十分平緩,但峰值後卻會急跌。因此,如果不能在峰值當晚觀測的話,那提前幾天觀測比推後幾天觀測更好。
英仙座流星雨輻射點隨時間漂移示意圖
人類對英仙座流星雨的觀測歷史非常悠久,公元36年我國就有關於它的觀測記錄。當時記錄了超過一百顆流星,日本與韓國也分別在八至十一世紀有詳細的記載,但十二至十九世紀則只有零星記錄。八月流星之多早已為人所知,英仙座流星雨甚至有「聖勞倫茲之淚」之稱,因為在每年八月十日的聖徒日時,在英仙座總有大量的流星出現,1835年比利時天文學家凱特萊在布魯塞爾進行了觀測記錄,並首次確定了它會周期性出現。之後的20多年,觀測英仙座流星雨的人越來越多,它的流量被確認為每小時數十顆。到了1861年,流量激增到每小時100顆以上。後來天文學家發現,它的流量變化跟一顆彗星的回歸有關。這顆彗星是路易斯·斯威夫特(Lewis A. Swift)與霍勒斯·塔特爾(Horace Tuttle)分別於1862年7月發現的,最終被命名為109P Swift-Tuttle 彗星(正式名稱是109P斯威夫特·塔特爾),並被確認為英仙座流星雨的母彗星。這也是人類首次發現流星雨和彗星之間的關聯。
進入20世紀後,關於英仙座流星雨的研究翻開了嶄新的一頁,世界各地的天文學家和愛好者紛紛加入了觀測它的行列。90年代初,隨著周期為120年的母彗星再次回歸,英仙座流星雨的觀測熱潮也達到了頂峰。1993年,它的極大期間流量曾達到每小時180顆以上。如今,英仙座流星雨已經成為我們了解得最為全面的流星雨之一。
目前的英仙座流星雨實際上是斯威夫特塔特爾109P彗星的殘留物質,它們會以每秒60公裡的時速穿越上層大氣,將沿途上的氣體分子電離形成過熱的等離子。這些發光的氣體,這些燃燒的顆粒物質在夜空下看上去就如同瞬間發光的亮條紋,我們稱之為流星餘跡,我們可以通過雙筒望遠鏡觀察到它們。大的顆粒會產生更強烈的閃光,這就是火流星。美國宇航局的天文學家們利用在美國南部各地設置的流星雨監控網絡的相機收集了從2008年以來的幾百顆極其明亮的火流星數據。它們的結論是英仙座流星雨比其他任何流星雨的火流星都要多,其次是每年12月14日前後迎來極大的雙子座流星雨。
英仙座的流星堪稱年度火流星冠軍,其次是雙子和獵戶。獅子都得排第六。
射向飛馬座的英仙座火流星
不僅如此,美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的威廉姆庫克對流星雨的普查結果是英仙座流星雨的閃光平均亮度為-2.7等,而雙子座流星雨的為-2.0等(火流星的定義為亮於等於-4等的流星)。
猶如長矛的明亮火流星!天津同好夏日銀河攝於2015年英仙座流星雨觀測現場。
非專業人士觀賞指引
英仙座流星雨也是為數不多非常適合公眾觀測的流星雨,在這裡需要叮囑大家,觀測流星雨最好在遠離城市光汙染的郊外進行,大家要選擇相對熟悉和安全的地點。觀測時不必朝向特定方向,也無需使用望遠鏡,可以在地上鋪一涼蓆(或防潮墊、躺椅),躺在上面觀察(小心別睡著)。很多喜歡天文攝影的朋友都喜歡獨自外出觀測,這樣可以避免互相之間的影響。但流星雨的觀測活動更適合非常多人一起開展,同時也能確保安全。即使在夏季,夜晚郊外的溫度也比較低,若在山區或高海拔地區觀測,也要注意小心著涼,並且要特別注意防止蚊蟲叮咬。
建議大家有條件的話儘量按照國際流星組織的要求做標準目視觀測,詳細觀測指南請見下面的文章。觀測之後可以填寫觀測報告提交上去,為流星雨全球監測出一把力。
觀測數據上報國際流星組織【IMO】:
流星雨觀測指南
首先聲明一點:天文學中的絕大多數流星雨,都不會出現大家心目中那種「星殞如雨」的場面,如果你只想看到這種場面並且只認為這種場面才算是流星雨的話,那麼基本上這輩子也沒有一次機會(原因後文詳述)!
●一些基本概念解釋:
1.理想觀測條件:指天空非常晴朗,大氣透明度非常好,天空完全黑暗,沒有任何人為的光汙染,沒有月亮時的觀測條件。
2.星等:表徵星星亮度的一個量。我們把理想觀測條件下正常人肉眼能看到的最暗的星定義為6等星。星越亮,這個數字就越小。比如北極星是2等星,織女星是0等星,天狼星(全天最亮的恆星)是-1.4等星(你沒有看錯,是負數星等和小數星等)。星等每差1等,亮度相差2.512倍,這樣1等星就比6等星亮100倍(2.512的5次方)。
3.目視極限星等:表徵觀測條件好壞的一個量,指你在所處的觀測條件下肉眼能看到的最暗星的星等。理想觀測條件下的目視極限星等為6等,觀測條件越差這個數字越小。在一個大晴夜沒有月亮時,偏遠的農村目視極限星等能接近6等,城市近郊目視極限星等大約4-5等,小城市中大約3-4等,而像北京這樣的大城市中,一般就只有2等甚至更小。
如何比較科學地目測【極限星等】http://blog.sina.com.cn/s/blog_44474c160100ow7o.html
4.極大和爆發:所有流星雨都不是只在某個時刻才能看到的,而往往是連續好幾天甚至一個月都能觀測。但是大多數時候流量都很小,只在一個相對很小的時間段裡才會有大量的流星雨出現,這時我們稱之為該流星雨的極大;而爆發主要是針對一些周期性流星雨而言的,它們在大多數年份裡,就算極大時流量也很小,但在某幾年卻有可能出現流量特別高的極大,這就是爆發。
5.流星雨的輻射點:流星雨看起來都是從天空中同一個點發射出來的,這個點就叫做輻射點。其實這是因為透視造成的。流星雨時所有流星體的運動方向都是平行的,但就像我們站在鐵路上往遠方看兩條鐵軌交匯於一點一樣,看起來這些流星體就好像從一個點發出來往四面八方而去。反過來,判斷一顆流星是不是該流星群內的,只需看其反向延長線過不過那個輻射點。
6.ZHR:表徵流星雨大小的一個量,指在理想觀測條件下,流星雨的輻射點位於頭頂正上方時,每小時能看到的流星數量。如果目視極限星等到不了6.5等,或者輻射點不在頭頂,能看到的流星數量都會減少。
7.流星雨的命名:我們一般用流星雨輻射點所在的星座或附近比較明亮的星名來命名這個流星群,例如獅子座流星雨的輻射點就位於獅子座中。
●我們每年能看到哪些較大的流星雨?
目前每年會發生的較大流星雨科學家們都已經掌握了。翻閱06年的《天文普及年曆》,能看到31個流星雨的預報。其中有18個的ZHR都小於10!這樣的流星雨就算在極大時在理想觀測條件下每小時也只能看到幾顆,觀測條件一旦稍差有可能一顆都看不到,顯然不推薦大家觀測;另有5個流量很不穩定,極難預測,大多數年份ZHR可能也是不到10,但突然遇上爆發有可能到幾十甚至數百(比如前不久炒得很厲害的天龍座流星雨爆發時甚至可以上千),這種沒準的事情天文工作者比較喜歡監測,但也不推薦普通愛好者觀測;還有4個流星雨ZHR在20—100之間,這樣的流星雨就比較值得有專業精神愛好者觀測了。剩下4個中,獅子座流星雨比較特殊,後文詳述,這樣就還剩下3大ZHR比較穩定且能上百的流星雨:1月初的象限儀流星雨、8月中旬的英仙座流星雨和12月中旬的雙子座流星雨,它們才是普通愛好者每年值得觀測的流星雨。
當然,不是說這三次流星雨每年都一定能很好的觀測,因為還有其他許多因素影響:
1.月亮。這個巨大的光源我們是無論如何避不開的,所以具體到某一年要準備觀測流星雨時,還要考慮當時的月相,只有在極大時月亮已經落山或者尚未出來時觀測效果才會比較好。比如2006年的3大流星雨中,8月13日的英仙座流星雨極大就受月光影響很大,不適合觀測。
2.極大時刻在我們當地是白天還是晚上。如果是白天,因為預報的不準確性,倒是也可以監測,但是效果多半會大打折扣。
3.極大時的天氣狀況以及觀測地的情況。如果天陰或者沒法到郊外觀測只能在城市裡,那基本就不要指望看到什麼了。
到這裡,大家終於明白一年要看一次像樣的流星雨是多麼不容易了吧!
●我們該怎麼目視觀測流星雨?
在確定了一次流星雨的觀測機會確實很好——ZHR夠大,極大時無月光影響且極大時刻在中國的晚上——而決定觀測以後,我們還要進行以下準備工作:
1.看天氣預報,確定當時的天氣狀況。當然由於天氣預報也不是很準,所以其實就算預報陰天甚至下雨有時也可以碰碰運氣,前提是你要有足夠的興趣和承受失望的勇氣。
2.找一個理想的觀測地。在城市裡基本是不要指望看到什麼的,所以最好去郊外或者農村光汙染少的地方,且觀測地地勢最好要比較高,周圍不要有太高大的阻礙視線的障礙物。切記夜間去野外時,保證安全是第一要務,最好是多約幾個人一起出去。如果在農村有親戚朋友那再好不過,否則的話儘量在觀測地附近找一個農家院或者小旅館住宿,這樣困了累了還能休息,也可以直接在院子裡或樓頂上觀測(只要把附近的燈都熄了),充分保證安全,當然有條件的也可以背帳篷露營。由此也可以看到,觀測前最好找個白天先外出踩好點,以免事到臨頭抓瞎。
如果實在沒有條件去郊外,那在城市裡的話也要儘量找燈光不那麼密集且視野開闊的地方,高樓的樓頂、大江大湖的邊上、學校裡的操場、公園綠地裡的大空場等等都是可以考慮的地方。
3.基本上,觀測流星雨只需要帶上我們的眼睛就行了,但為了更好的觀測,還是建議大家多帶一些輔助裝備:
○保暖:要在野外熬通宵,保暖是非常重要的環節,誰也不想觀測以後重感冒連續一周躺床上輸液吧!就算是夏天,北方的野外在凌晨時氣溫也會只有十幾度,穿短袖是肯定會凍著的;如果冬天就更不用說了,儘量穿成北極熊才好呢!所以,出發時儘量穿厚一些的衣服和鞋,並在大背包裡再塞入一些厚衣服、厚襪子,有帽子、圍巾、手套也最好都帶上。在這裡給大家推薦軍大衣,特別王道^_^!另外還可以準備一些巧克力之類的高熱量食品和用一個保溫杯裝一杯熱水。
千萬注意,一定不能生火取暖!會不會造成火災先不說,那麼亮的火光你還看什麼流星啊!-_-b
○防潮墊或躺椅:如果一直仰著脖子看,很快就會酸疼;但是如果低頭休息,就有可能正好錯過一顆漂亮的流星,所以解決方案就是準備一塊防潮墊,這樣就可以躺在墊子上舒舒服服的觀測了。當然,要想更舒服還可以準備類似小枕頭之類的東東,只要你帶得下。如果你住親戚朋友家或在旅館裡觀測而碰巧他們有躺椅,那麼也可以起到類似防潮墊的作用。
○防蚊蟲叮咬:尤其是在夏天,野外的各種蚊蟲是五花八門種類繁多,相信沒有幾個人的皮膚能承受那種東西長時間的轟炸。比較常規的解決方案是在裸露皮膚上塗抹一些防蚊蟲的藥物,在附近點上蚊香或者乾脆就穿長衣長褲。冬天無所謂了,就算有那麼幾隻蚊蟲沒被凍死也不會對「北極熊」的外殼造成任何威脅。○手電筒或頭燈,作用不用我多說了吧-_,-!要提醒一點的就是觀測時手電最好包上紅布以免刺激已經完全適應了黑暗的眼睛。
○手機之類的通訊工具。不要怕被搶劫而不敢帶出去,至少在遇到迷路之類的危險時可以用於求救!
○如果你想留下更美好的回憶,那麼建議你帶上一個錄音機或數碼錄音筆、MP3之類的東東給今夜的觀測做一次語音記錄,不過要小心手指凍僵!
那麼觀測流星雨時應該往什麼方向看呢?由於流星雨是從輻射點出來向四面八方發散的,所以理論上我們向天空任何方向看都行。當然,比較好的觀測區域是輻射點附近的、高度比較高的天區(這點在暗流星居多的流星雨中更為重要)。至於輻射點的位置我們不用精確的知道,只需知道大概方位就行了。不過在實際觀測時,多數人盯著一片天區看上一段時間都會煩的,那就隨意的四處看吧,沒關係的!
更詳細的知識解說和觀測指導見:http://www.bjp.org.cn/otherpage/leonid2001/leonid2001_9.htm
天文觀測中的禮儀
http://www.astronomy.com.cn/bbs/thread-125790-1-2.html
●其它
如果想最簡單的拍攝流星雨,那麼找一臺有B門的相機和一條快門線(或者遙控器),接在一個儘量牢固的三腳架上,用鏡頭的最廣角端,把焦距調到無窮遠,光圈開到最大,快門設到B門,白平衡設為日光白平衡(膠片機無此設置),ISO調到800以上(如果是膠片機則要購買ISO800以上的膠捲),然後就對著天上拍吧!挑選方位時除了注意前文提到的事項,還要注意在長時間曝光時一定要避免鏡頭被意外出現的光源照到(比如對面突然過一輛車或者突然有人打開手電)。曝光時間要比較長,十多分鐘甚至半個小時都沒關係。機械相機長時間曝光沒問題,電子快門的相機就要注意使用交流電源適配器或者準備足夠的電池(冬天低溫下電池效率會大幅下降,這時只有交流電源適配器才是王道)。另外,不要使用UV鏡,因為會減弱本來就很弱的星光;儘量使用定焦鏡頭,因為效果遠遠強於變焦鏡頭。
更詳細的攝影指導可以看這裡:http://www.bjp.org.cn/otherpage/leonid2001/leonid2001_10.htm
至於攝像,普通DV基本無法拍攝流星雨,必須使用專門的CCD攝像頭+DV轉錄,所以在這裡就不多說了。
如果你想做國際流星組織的流星雨觀測報表,那麼還需要準備目視極限星等定標天區圖,觀測時也要詳細記錄下一些數據。這其實另一方面也減少了觀測流星雨的不少樂趣,所以這裡就不細談了,有興趣的可以看這裡:http://www.bjp.org.cn/otherpage/leonid2001/leonid2001_20.htm
和這裡
http://www.bjp.org.cn/otherpage/leonid2001/leonid2001_18.htm
最後,祝大家在此文的指導下,有機會親眼目睹一次也許談不上壯觀,但意義非凡的流星雨!!!
本文原始作者:北京天文館詹想