從今天開始，我們迎來了一年一度的雙子座流星雨活躍期。去看一場流星雨，在流星划過天際之時，默默許下美好的願望，將眼前的短暫變為心中的永恆，這是很多人心中浪漫的心願。
流星雨被古今中外諸多文獻所記載，留下了種種想像和故事。近現代天文學的研究則揭開了流星雨更多的秘密。
出土於戰國時期魏國古墓的《竹書紀年》記錄了三千多年前的一次流星雨事件。
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流星雨最早記載來自中國
我國對流星雨的記載要早於其他國家。出土於戰國時期魏國古墓的《竹書紀年》，明確記載了三千多年前夏朝的一次流星雨事件：「夏帝癸十五年，夜中星隕如雨」。《左傳》中也有「夏四月辛卯夜，恆星不見，夜中星隕如雨」的表述，所記載的流星雨發生在魯莊公七年（公元前687年）四月，是世界上最早的天琴座流星雨記錄。對流星雨「星隕如雨」的表述在後來歷朝歷代的《天官書》《天文志》中都有跡可循，有專家統計，我國古代與流星雨有關的記錄有180次之多。
在我國古代，不同流星的出現被賦予了更多的意義，其上可關乎國運更迭，下則繫於民生禍福。《隋書·天文志》中就有所闡釋：流星是上天的使者，大流星帶來大使命，小流星帶來小使命。由上往下降的叫流星，由下往上升的叫飛星，比較大的流星叫奔星，而流星所發出的聲響，就代表上天的憤怒。流星跑得快，災禍就來得快；跑得慢，災禍就來得慢。流星的軌跡、隕落的地方、出現的時間天氣等，基於上述種種不同，其所預示的吉兇也各不相同，但以兇兆居多，遠不及現代人對流星許願那樣的美好浪漫。
當然也有浪漫的故事，其中之一就隱藏於大文豪蘇軾的《洞仙歌·冰肌玉骨》中。「起來攜素手，庭戶無聲，時見疏星渡河漢。」蘇軾用優美的填詞再現了五代時期後蜀國君孟昶和他的貴妃花蕊夫人消夏的情景。蜀主攜著花蕊夫人的纖纖玉手，漫步在靜謐的庭院，不時看見流星飛渡銀河，這無疑是一場流星雨！後人根據詞中涉及的時節、月相、星象和所處時代等信息，最終推斷那應該發生在公元961年農曆六月初八，即公曆的7月23日，這一天恰是當時英仙座流星雨最大的時候。國君與愛妃夏夜賞流星雨的浪漫場景，在蘇軾筆下得以重現。
古人除了記錄流星雨，也對天上流星和地下隕石的關係進行探究。在《史記·天官書》中有「星墜至地，則石也」的記載，當時的人們已經有了流星墜落地面會成為隕石的基本認知。到了1064年的宋代，我國著名科學家沈括首次發現了以鐵為主要成分的隕石，將其準確記錄於他的著作《夢溪筆談》之中，這一發現比歐洲人早了近800年。
展現1833年獅子座流星雨盛況的版畫，繪於1889年。
德國科學家亞歷山大·洪堡。
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人類初步揭開流星雨面紗
一提到流星雨，很多人腦海裡浮現的場景，便是短時間內無數顆流星從天而降，真如下雨一般。但實際上，絕大多數我們聽說過的流星雨，都很難呈現星如雨下的情形，平均每分鐘能看到兩三顆就很不錯了，當然，著名的獅子座流星雨除外。也正是通過對獅子座流星雨的觀測，近代科家家初步揭示了流星雨和彗星之間的聯繫。
獅子座流星雨發生在每年的11月中旬，平常年份可看到的流星數目也很少，但每隔大約33年，獅王在夜空「怒吼」，迎來獅子座流星雨的爆發，就可以真正欣賞到流星密密麻麻地划過天際，如焰火般燦爛。獅子座流星雨也因此有了流星雨之王的美譽。
最早記錄的一次獅子座流星雨發生於公元902年，來自西班牙史書中。我國的《舊五代史》中「有小流星百餘，流注交橫」，記錄了公元931年10月15日獅子座流星雨發生時的情景。隨後的古書中，對獅子座流星雨也有大量精彩的記錄。
1799年，德國科學家亞歷山大·洪堡詳細記錄了一次獅子座流星雨的爆發。彼時他正在南美進行科考探險，11月12日凌晨2點半開始，洪堡和他的同行者法國人邦普蘭有幸目睹了夜空華麗的表演：數以千計的火球和墜落的星星接連不斷從天而降，將整個夜空所籠罩，這場流星爆發持續了4個小時，直到天亮，才逐漸停止。這也是人類第一次科學地記錄獅子座流星雨。洪堡後來和當地土著討論看到的神奇景象，知道這類相似的現象，過去曾被周期性地觀測過。洪堡在他的報告中以科學眼光提到這個獅子座流星雨的周期約30年，同時也指出這個流星雨幾乎從天空的同一個地方出現，並推測下一次應該會在19世紀30年代初期發生。
1833年11月12日，獅子座流星雨再次迎來爆發，據估計在9小時內有24萬顆流星劃破天空，在北美洲許多地方都有人目睹這次盛況空前的流星雨，很多民眾在夢中被街上看流星的吵鬧人群驚醒，一時間分不清是夢境還是現實。在美國，耶魯大學數學家奧姆斯特德注意到流星從同一個方向輻射出來的現象，並嘗試測量出流星輻射點在天空的位置，結果發現流星輻射點在天空移動的速率，和星星被地球自轉牽引著走的速率相同。後來他和另一位科學家特溫寧確認輻射點在獅子座附近，於是命名為獅子座流星雨。人們開始接受流星雨來自地球之外的觀點，流星雨研究也正式進入天文學的科學研究範疇。德國天文學家奧爾伯斯通過搜集分析之前各國的觀測，得出了獅子座流星雨每33年左右爆發一次的規律。
1866年初，暗弱的坦普爾-塔特爾彗星被發現，經過計算其繞太陽運轉的軌道周期為33年；同年11月，獅子座流星雨再次爆發，雖然沒有33年前壯觀，但證實了前人預言的獅子座流星雨33年爆發一次的周期，並且流星的軌道與彗星軌道也有著驚人的相似。幾乎同時，義大利天文學家斯基亞帕雷利通過計算，提出英仙座流星雨應該和1862年發現的斯威夫特·塔特爾大彗星有關。流星雨和彗星之間的小秘密，被聰明的人類發現了，人們開始將獅子座流星雨的產生與坦普爾-塔特爾彗星聯繫起來。
此後每33年的周期裡，獅子座流星雨時而爆發，時而又有所收斂，人們意識到木星、土星等天體對於彗星軌道的影響，會導致彗星散落在軌道上的流星體數目和位置差別，可能使得獅王33年怒吼一次的周期變得不那麼精確，通過引入更多的分析條件，對獅子座流星雨爆發的預測也更加準確。通過修正的模型預測的1998年和2001年兩次獅子座流星雨的爆發，讓全世界數以千萬計的人們欣賞到壯觀場景，至今仍使很多70後、80後天文愛好者記憶猶新。
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流星雨真的跟星座有關嗎
隨著天文觀測研究的不斷深入，人們對於流星雨也有了更加清晰全面的了解。
對於流星雨的成因，古人有很多推測，有一種說法認為它是地面上某些物質受太陽照射後，上升至大氣層並燃燒的結果；也有觀點認為那是太陽的餘暉在夜空中折射所造成的現象。
到了19世紀，隨著研究的深入，天文學界對它的成因已經有了普遍共識。一般認為流星雨的產生是「流星體」與地球大氣層摩擦的結果。這裡的流星體，其實就是飄蕩在地球繞太陽公轉軌道附近的各種塵埃和固體塊，很多比沙粒還要小，它們大多來自於另一類我們熟識的天體——彗星。
彗星主要由冰和塵埃等組成，它被形象地比喻成一團充滿了塵埃顆粒的「髒雪球」。彗星圍繞太陽運動時，受溫度和太陽風的影響，會不斷蒸發拋出自身攜帶的塵埃顆粒，散落在彗星運行軌道上，形成一條塵埃環。如果地球穿過這個彗星軌道時，地球的引力便會把散落的塵埃大量地吸引進入地球大氣，隨即與大氣層磨擦，形成流星雨。地球因為公轉，每隔一年便會與彗星軌道相遇一次，因此流星雨在每年大約相同的時間段發生。
當流星雨出現時，若細心觀察，便會察覺所有流星都是從天空中某一特定點發射出來，這個點被稱為流星雨的輻射點。輻射點位於哪一個星座，流星雨就以哪個星座來命名，所以輻射點位於獅子座的流星雨便被稱為獅子座流星雨。如果同一星座內出現兩個流星雨，就分別用輻射點附近亮星的名稱來命名，例如寶瓶座η和寶瓶座δ流星雨。而實際上流星體都是平行向地球飛來，只是由於透視的關係，從地球上看好像是從一個輻射點飛出，所以本質上講流星雨跟星座並沒有關係。
流星體以每秒11-72公裡的高速進入大氣層，與空氣磨擦生熱，在距離地表80-120公裡處的高空開始燃燒發光。一般而言，絕大多數比沙粒還小的流星體只會閃現一兩秒鐘；而質量大、速度也快的流星體，產生的能量更高，流星也更亮，例如能產生耀眼光亮的火流星，可能持續發光數秒，甚至超過10秒，期間還會多次碎裂發生爆閃，更有甚者連聲音都可以聽到，墜落到遠低於80千米的高度也仍然明亮到肉眼可見，最後還不能完全燒盡的部分，落在地上便成為隕石。
通過不斷觀測研究積累，科學家已經統計了大大小小几十個流星雨，在國際流星組織（IMO）網站都可以查到，每個流星雨的活動周期約幾十天，加起來可以把全年都覆蓋，所以其實每天都有流星雨，有時一晚上還有好幾場流星雨同時上演。不過，這裡面絕大多數能看到的流星數目還是遠遠低於人們的預期。
天文上通常用流星雨最高峰時每小時天頂流量（ZHR）來表示能看到流星數目的多寡。這裡ZHR通俗點理解，就是天氣、燈光環境、人眼視力等各方麵條件都最好時，流星雨輻射點在頭頂正上方，每小時能夠看到的最多的流星有多少顆。實際觀測的數字要比理論ZHR少許多。很多流星雨的ZHR值都小於10，也就是說，很多新聞中報導的流星雨，實際上一個小時最多也只能看到幾顆流星。
不過也不需要灰心喪氣，作為身處北半球的我們，一年中還是有三個流星雨可以期待，它們的ZHR值都在100以上。它們分別是1月4日前後的象限儀座流星雨，8月13日前後的英仙座流星雨，以及即將到來的12月14日前後的雙子座流星雨。
天象大戲
雙子座流星母體是顆小行星
即將到來的雙子座流星雨，它的母體是一顆小行星，不是彗星，它是目前已知第二個不是由彗星造成的流星雨。
雙子座流星雨的活躍期在每年的12月4日到17日，今年極大發生在北京時間14日8點50分，預測峰值每小時天頂流量約150顆。今年12月14日是農曆十月三十，整夜都沒有月光幹擾，觀測條件很好，非常適合公眾觀測。
如果在天氣晴好的夜晚找一個儘量遠離大片城市燈光的地方，每小時看到幾十顆流星是沒問題的。觀看流星雨不需要望遠鏡，做好保暖，舒服地躺在一個空曠的地方就可以欣賞。
顏色之謎
流星也有顏色嗎
我們肉眼直接看到的流星大多感覺是白色的，但在相機等專業設備裡，流星則留下了五顏六色的倩影。不同的元素會發出不同波長（顏色）的光，科學家通過對流星光譜進行分析，得知流星體的主要成分可能為鈣、鎂、鈉、鐵等元素。
快速飛過的流星與大氣摩擦會帶來高溫，超高的溫度使空氣分子與流星體會變成帶正電的離子和電子，當電子和正離子重新結合時，便會以光的形式放出能量。速度快的流星能量較高，可以電離鈣、鎂、鈉等金屬元素，而分別發出紫色、藍綠色、橘黃色的光；在慢速流星中，則較常出現含有鐵元素的黃色光。此外，高速運動的流星還可以激發大氣中的氮元素和氧元素，發出紅色的光芒。
仔細觀察流星雨的照片，會發現有些流星頭尾的顏色也會不同，不同流星體在不同高度和速度條件下，可以組合變換出不同顏色的流星。從這個角度來說，流星發光和放煙花類似，裝上元素成分不同的火藥（流星體），就可以看到五顏六色的煙花（流星）了。
外星世界
其他星球上的流星雨
不光在地球上，其實在太陽系其他星球上也會有流星出現，例如月球和火星。
對於火星而言，稀薄的大氣使得火星流星看起來與地球有所不同，火星上的流星以火星花的形式出現。波士頓大學的天文學家保羅·威瑟斯通過分析「火星全球探勘者號」和「火星快車」軌道器的數據，發現了其中約150個流星活動的確鑿證據。他發現火星流星似乎是成批出現的，並確定了10個候選的流星雨。其中8個對應於已知的彗星或小行星。
月球則是另外一種情形，因為月球沒有大氣，所以月球上的流星無法在空中摩擦而燒毀，而是一個個直接砸向月面，劇烈的撞擊會在月球表面發生爆炸，並出現閃光，這一現象能夠在38萬公裡之外的地球上觀測到。如果月球恰巧經過稠密彗星塵埃帶時，在地球上看來，會在月面某一區域內頻繁出現閃光，這便是月球的「流星雨」。
人造奇觀
好事多磨的人造流星雨
人造流星雨示意圖。
流星雨來源於太空中的塵埃顆粒，基於這一認識，總部位於日本東京的ALE公司開展了人造流星雨的實驗。它們研製了一種可製造流星雨的衛星。衛星攜帶特殊材料的「流星體」，被放入特定軌道後，將流星體釋放到太空中，在特定的時間，恰巧經過地球上特定地點，被地球吸引進入大氣層，就可以產生流星雨了。
「流星體」是直徑約1釐米、重數克、含有不同化學元素的金屬球，從而能夠發出不同顏色的光。它們進入地球大氣層時，速度可達每秒8公裡，並且會燃燒放出明亮的光芒，產生流星雨的效果。由於速度比自然界的流星要慢，所以每顆「流星」燃燒的時間可以達到10秒鐘。一場流星雨總共大約可以持續15分鐘。在地面直徑200公裡範圍的指定區域內都能觀賞到。
ALE公司曾經在2019年先後發射了兩顆衛星，計劃2020年在日本東京上演人造流星雨秀。但可惜的是，第一顆用於測試的實驗衛星沒有降低到適合產生流星雨的高度，第二顆衛星的「流星體」加載輔助裝置無法正常工作，導致原計劃的人造流星雨無法實現。
ALE公司正在對衛星進行升級改進，預計能夠在2023年成功實現人造流星雨。
也許有一天，我們也可以為自己心愛的人定製獨一無二的流星雨了。
（原標題 流星雨 因短暫而永恆）
來源 北京日報
作者 宋楠
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