今夜,流星綻放

8月12日晚，北半球夏季最值得期待的天象——英仙座流星雨即將在夜空上演。根據國際流星組織的預報，8月12日21時，英仙座流星雨出現極大，每小時預計會有100顆流星（ZHR=100）綻放天際，妝點星空。

流星雨與星座

英仙座流星雨是北半球三大流星雨之一，另外兩個分別是：象限儀流星雨和雙子座流星雨。漫天飛舞的流星雨怎麼會和固定的星座產生聯繫呢？

要搞清楚這件事情，就要先聊聊流星雨是怎麼來的。

太陽系大家庭中是由「家長」太陽和它的「孩子們」共同組成。它的「孩子」有行星、矮行星、小行星、彗星和流星體等，它們都獨自繞太陽公轉。其中流星體的個頭最小，小的流星體要遠小於一顆米粒，最大的也不會超過1米。有些流星體的軌道相似，只是過近日點的時間不同，這樣的流星體被稱為「流星群」。

流星群經過地球附近時，部分流星體高速闖入地球大氣中與之摩擦生熱而燒蝕，受熱後的流星體表面熔融剝落，形成了流星尾跡。這樣的事情每時每刻都在發生，但大多數肉眼都看不見。部分流星體進入大氣層後會像一道亮光划過天空，形成肉眼可見的光學流星，其中特別亮的那些被稱為「火流星」。當流星群和地球相遇時，大量的流星體在很短的時間間隔內先後進入地球大氣層，就形成了流星雨。英仙座流星雨即以出現火流星數量最多而聞名。

英仙座流星雨極大期時，地球（藍色）與流星群（彌散白色小點）軌道最近  ▏圖源：國際流星組織網站

由於透視效應，原本軌道近乎平行的群內流星體在進入大氣層時，從地面上看起來就像從空中的一個點射出的。就像站在平行的鐵軌中間，向遠處看去，鐵軌看起來會相交在很遠的地方。這個點被稱為流星雨的輻射點。不同流星雨輻射點的位置不一樣，因此就根據輻射點所在的星座或附近的恆星來命名流星雨，比如前面所說的英仙座流星雨、雙子座流星雨等，它們也被稱為英仙座流星群、雙子座流星群等。

流星雨與彗星

對流星雨的觀測可以推算出流星群的軌道。在19世紀，天文學家就發現了一些流星群的軌道跟有些彗星軌道相似，比如獵戶座流星群和寶瓶座η流星群的軌道和哈雷彗星的軌道相似。後來也發現流星群和彗星塵的物理-化學性質相似，因此推斷，彗星不斷「蒸發」出的彗星塵散布在其軌道上形成了流星群。伴隨彗星回歸，其對應的流星雨會出現爆發現象也證明了此觀點。

不同的流星群在不同軌道運行，當地球靠近流星群軌道時就會有相對應的流星雨出現。地球分別於10月和5月靠近哈雷彗星的軌道，對應出現的是獵戶座流星雨和寶瓶座η流星雨。

產生英仙座流星雨的流星群則來自斯威夫特-塔特爾（109P/Swift-Tuttle）彗星，這是一顆周期彗星，每次回歸都會在軌道上留下新的流星體。每年的7月中旬至8月下旬，地球會穿過這些流星群的軌道，群內流星體從英仙座方向高速衝擊地球大氣層，從而為北半球帶來了絢麗的流星雨。

斯威夫特-塔特爾（109P/Swift-Tuttle）彗星

發現者：Lewis Swift和Horace Pamell Tuttle分別在1862年7月16日和19日獨立發現。

周期：133年

軌道半長徑：26.092AU

近日點：0.9595AU

遠日點：51.225AU

斯威夫特-塔特爾彗星（紫紅色）與地球（藍色）軌道示意圖  ▏圖源：維基百科

說起斯威夫特-塔特爾彗星的發現和觀測歷程，可謂是跌宕起伏，充滿了中國元素。記載表明這顆彗星早在公元前69年和公元188年就兩度被中國古人觀測到過。1737年，清王朝乾隆年間，就職於欽天監的德國傳教士伊格納提烏斯·凱格勒（Ignatius Kegler）在北京沙河首次利用天文儀器發現並測量了該彗星，比1862年Swift和Tuttle的發現足足早了125年。可惜的是，限於當時的觀測和計算水平，這顆本應屬於中國本土發現的彗星與我們失之交臂。

斯威夫特-塔特爾彗星彗核直徑有26千米，大小是撞擊地球引起恐龍滅絕的小行星的兩倍，它在近日點時距離地球軌道最近可達0.0009AU（13萬千米）。如此近距離的「接觸」，是否會對地球造成威脅呢？

天文學家在考慮了歷時2000多年的觀測記錄後計算表明，這顆彗星的軌道非常穩定，在未來的2000年裡對地球不構成威脅。斯威夫特-塔特爾彗星下一次回歸時，預計將於2126年8月5日到達離地球最近位置，距離為0.153AU（2290萬千米），這是一個安全的距離。

觀測歷史

中國文獻記載，英仙座流星雨最早觀測記錄發生在公元前36年，之後公元8世紀至11世紀都有零星記錄。愛德華·海斯（Eduard Heis）是英仙座流星雨計數觀測的第一人，1839年觀測統計英仙座流星雨數量可達160顆/小時。

現代在流星雨預報中使用天頂每時出現率（ZHR）來描述可能的流星數量。其定義是在觀測條件非常好（目視極限星等可達6.5等），且輻射點位於觀測者頭頂時，觀測者每小時能看到流星的最大數。

歷史觀測數據表面英仙座流星雨的流量並不總是穩定的，低迷時也曾只有每小時廖廖數顆（1911年-1912年），當時人們甚至懷疑那是英仙座流星雨的「告別演出」。幸好後面的統計數量又恢復了正常，並且在1920年母體彗星位於遠日點附近時大爆發，達每小時200顆以上；母體彗星再次回歸的1992年和接下來幾年，極盛期ZHR都能達到200或以上。21世紀以來，英仙座流星雨也很少讓人失望，極盛期平均ZHR能達到100左右。

不過，雖然這次流星雨預報的ZHR可達100甚至更高，但實際受到天氣、城市燈光、輻射點位置、流星亮度等情況影響，實際每小時能觀看到的流星數量會比這個數字少很多。

英仙座流星雨觀測指南

● 特點

觀測環境適宜

英仙座流星活躍在7、8月，夜間氣溫較高比較適合觀看流星雨。

速度快

英仙座流星雨的流星體進入大氣的速度為59千米/秒（21萬千米/小時），約是地球上最快的飛機速度的28倍。

亮流星多

明亮流星的比例高，偶爾還有更亮的火流星。

餘跡明顯

流星體在高層大氣中快速運動而燒蝕，產生的離子消失在流星體軌跡附近，形成餘跡，在軌跡上留下了淡淡的條紋，像飛機飛過後在天空中留下的痕跡。

顏色豐富

英仙座流星雨經常會出現綠色或偏紅的彩色流星（顏色來自前端大氣中分子/原子的激發，以及流星體本身的各種金屬原子的激發）。

● 觀測方法與注意事項

觀測地點選擇

所選的觀測地需滿足當夜天氣晴朗、燈光影響小、視野開闊四周無遮擋、安全。

觀測準備物品清單：

墊子或躺椅，食物和水，驅蚊蟲藥水，紅光手電，錄音設備（記錄流星雨數量）。

觀測時間

8月12日晚21時至第二日清晨。

觀測方法

目視直接觀看。躺在墊子或躺椅上，保持儘量多的天空在視線內（不要盯著輻射點看）。月亮升起後，視線要避開月光。觀看中途需要照明，可以使用紅光手電，避免眼睛受亮光影響後還需要再次適應暗夜環境。

注意事項

野外觀看時需注意防蚊蟲和野生動物；野外觀看地點不能選在公路、鐵路和河流邊，觀看流星雨時一定注意安全。

參考文獻

[1] 國際流星組織，www.imo.net

[2] 天文學教程第二版，胡中為、蕭耐園

[3]   "JPL Small-Body Database Browser: 109P/Swift–Tuttle" (last observation: 1995-03-29). Jet Propulsion Laboratory. Retrieved 2011-05-09.

[4] Stephens, Sally (1993). "on Swift–Tuttle's possible collision". Astronomical Society of the Pacific. Archived from the original on 2012-05-25. Retrieved 2008-08-25.