双子座流星雨来袭当我们看流星雨时，你想知道的七件事

　　双子座流星雨每年12月中旬来临，今年将在13日晚上至14日清晨之间达到极大。
　　＂带你去看流星雨，落在这地球上，让你的泪落在我肩膀＂，二十年前，电视剧《流星花园》主题曲传遍大街小巷。一起看流星雨，成为多少少男少女你侬我侬的浪漫梦想。关于流星雨，你知道有哪些硬核知识吗？
　　撰文 | 李明涛
　　01
　　流星、流星雨和流星暴有什么关系？
　　我们所在的太阳系是个热闹的大家庭。除了太阳、八大行星及其卫星、矮行星之外，还存在浩如烟海的小不点们—— 小行星和彗星，更小尺寸的微流星体，以及微米尺寸的宇宙尘埃 。
　　地球、小行星、彗星、微流星体、宇宙尘埃都围绕着太阳运行，他们的轨道存在交叉。如果他们在相同的时间和相同的地方相遇，就就会造成一起 太阳系＂交通事故＂ 。
　　彗星 是由水冰和岩石构成的脏雪球，一般会在大气层中解体。小行星主要由固态岩石构成，直径百米以上的小行星通常会直接穿过大气层，抵达地球表面，产生撞击坑，并伴随强烈的冲击波、热辐射、地震和海啸等灾难现象。小尺寸小行星则会在大气层中解体、空爆，形成明亮火球，并伴随轰隆隆的爆炸声。
　　基本概念 / 美国流星学会
　　流星 是毫米级至厘米级尺寸的微流星体高速进入大气层，挤压摩擦大气导致小行星表面温度升高，烧蚀引起的发光现象。大部分流星解体高度在80-120公里高度，并且不会伴随声音。
　　流星雨 / breezyscroll.com
　　流星雨 是成群的流星与地球相遇。人们看到大量流星从夜空中某一点迸发并坠落的现象，该点也被称为流星雨辐射点，通常以流星雨辐射点所在天区的星座命名流星雨。比如狮子座流星雨、英仙座流星雨等。当流星雨超过一定强度 （比如每小时天顶流星数超过1000颗） ，就可以称为 流星暴 。
　　02
　　流星雨从哪里来？
　　流星雨的母体 一般为彗星 ，也有流星雨的母体为 小行星 。
　　彗星是水冰和砂砾构成的脏雪球。在靠近太阳时，升华的水冰会携带砂砾脱离彗星表面。随着引力和光压等扰动作用下，砂砾逐渐散布在彗星运行的轨道上，形成一个布满砂砾的椭圆条带。当地球穿过这条砂砾带时，就会发生流星雨现象。
　　地球穿过彗星轨道 / skyandtelescope.org
　　双子座流星雨的母体为3200 Phaethon小行星。为什么小行星会成为流星雨的母体，至今还没有完全解释清楚。其中一种解释是，3200 Phaethon小行星可能在很久以前经历了一次严重的太阳系＂交通事故＂，从而产生了大量溅射物，散布在运行轨道上。
　　3200 Phaethon小行星轨道 / earthsky.org
　　此外，3200 Phaethon小行星是近日点最靠近太阳的小行星之一，最近距离仅约2900万公里，比水星到太阳的距离还近一倍。受到太阳光的蒸融，3200 Phaethon小行星在靠近太阳时会出现一个小的尘埃尾。
　　03
　　世界上有哪些知名的流星雨？
　　象限仪座流星雨、英仙座流星雨和双子座流星雨 被称为 北半球三大流星雨 ，每小时天顶流星数量均超过100颗。
　　流星雨时间及母体 / NASA
　　狮子座流星雨也是极富盛名的 ＂流星雨之王＂ 。它的强度呈现出明显的周期特征，流星雨平时强度较低，大约每小时10至15颗流星，但平均每33至34年，狮子座流星雨就会出现一次高峰期，流星数目可超每小时数千颗，形成流星暴。
　　1883年，狮子座流星雨迎来了一次超强爆发，创下了每小时10万颗流星的强度记录，让狮子座流星雨收获了＂流星雨之王＂的美名。
　　狮子座流星雨1883年超强爆发 / Adolf Vollmy
　　狮子座流星雨上一次爆发是在2001年左右，据事后统计，高潮时候每小时接近9000颗流星从天空划过。预计狮子座流星雨下一次爆发在2034年左右。
　　04
　　流星有哪些颜色？
　　细心的你可能会发现流星有不同的颜色，不同颜色的流星有什么区别呢？其实流星颜色是 流星体的化学成分及反应温度的体现 ，不同成分的流星穿过大气层时，会显示出不同的颜色。
　　流星颜色与物质成分 / ALMA
　　流星体的主要成分为钙、镁、钠、铁、硅等元素 。不同元素在烧蚀时会发射出不同波长的光。比如，钙原子发生紫色的光；镁原子发出蓝绿色的光；钠原子发出橘黄色的光；铁原子发出黄色的光；硅原子发出红色的光。空气中众多的氮氧原子则发出红色的光。
　　流星的颜色还与烧蚀温度相关 。很多流星在初始阶段往往会拖着一条绿色的尾巴，对应着高层大气中氧原子的发射谱线。随着温度的升高，流星本体受到更多烧蚀，逐渐呈现出流星本体物质的发射光谱特征。不同物质成分的烧蚀温度不同，进一步增加了流星光谱的复杂性。
　　05
　　流星雨会危害航天员安全吗？
　　空间站被流星击中的几率非常低，但并不等于没有可能性。
　　奥林巴斯1号是1980年代欧空局的通信卫星，在当时是有史以来建造的最大的民用通信卫星。1993年8月11日至12日英仙座流星雨的高峰期，这颗卫星姿态失控并开始旋转。据推测可能是被斯威夫特－塔特尔彗星（109P / Swift-Tuttle）的碎块击中并损坏。最终，奥林巴斯卫星被送到了＂卫星垃圾场＂——GEO丢弃轨道。
　　奥林巴斯1号通信卫星 / ESA
　　在航天发射窗口选择时，会尽量规避流星雨峰值时刻 。1997 2002年正值狮子座流星雨33年一次的回归期，产生这一著名流星雨的母体彗星Tempel-Tuttle回到近日点，由于与地球轨道非常接近，聚集在彗星前后的流星体微粒以高速喷向地球，产生远超平时的流星暴。在此期间发射或运行的航天器，势必要考虑可能来自于流星暴的影响。中国科学院空间环境预报中心专家预测发现，＂神舟＂一号飞船原定发射的1998年11月18日北京时间7：00，正逢狮子座流星暴最强期，而2天后的11月20日7：00流星暴则已结束。
　　＂神舟一号＂发射 / 网络
　　当时飞船应用系统总设计师顾逸东问道，18日遇到流星雨的概率是多少。空间环境预报中心主任龚建村说，18日发射，风险为100%。推迟24小时，风险为6%。推迟48小时，风险近乎为零。他们据此建议飞船推迟2天发射，保障了＂神舟＂一号的安全运行。
　　06
　　流星雨一定发生在晚上吗？
　　不， 白天也有流星雨 。
　　只不过白天光线过于强烈，人们通常无法看到白天发生的流星雨。现代科学家借助流星雷达等设施，已经可以研究白天发生的流星雨。
　　六分仪座 （Sextantids ） 流星雨就就发生在白天，每年在9月27日左右达到峰值。由于发生在白天，六分仪座流星雨的辐射点非常靠近太阳，是最难观测的流星雨之一。需要佩戴护目镜才能观测六分仪座流星雨，否则眼睛可能受到耀眼阳光的伤害。此外，也可以在日出之前观看六分仪座流星雨，最佳观测时间为凌晨4点半。
　　NASA全天空火球网捕获到的白日流星 / NASA
　　07
　　古人见过流星雨吗？
　　是的，古人不仅见过流星雨，还做了详细记录呢。
　　中国是最早记录流星雨的国家 。《竹书纪年》中就有＂夏帝癸十五年，夜中星陨如雨＂的记载。《左传》中有＂夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨＂的表述，所记载的流星雨发生在鲁庄公七年 （公元前687年） 四月，是世界上最早的天琴座流星雨记录。
　　《左传》关于天琴座流星雨记载 / 网络
　　有专家统计，我国古代与流星雨有关的记录有180次之多。其中天琴座流星雨记录大约有9次，英仙座流星雨大约12次，狮子座流星雨记录有7次。
　　关于流星雨的动人场面，中国古记录也很精彩。南北朝时期刘宋孝武帝＂大明五年三月，月掩轩辕。有流星数千万，或长或短，或大或小，并西行，至晓而止。＂
　　作者简介
　　李明涛 ，中国科学院国家空间科学中心研究员，主要从事人造/自然天体轨道力学、行星防御与利用研究，业余时间做行星防御科普。
　　本文经授权转载自微信公众号＂中国国家天文＂，原标题为《当我们看流星雨时，你想知道的七件事》， 编辑：怀尘、紫晓   。