隕石(Meteorite)掉入地球的外太空物體,因其質量較大或密度較高,通過大氣時尚未燃燒完畢就到達地面,稱之為隕石。
火球(fireball)比火流星更亮的流星,看起來好像一顆在空中高速飛行的火團,通常質量大到會落到地面成為隕石的外太空物體較易形成火球。
流星的速度和高度隨著地球和流星體碰撞的角度及方式的不同,流星體相對於地球的速度,可從每秒11公里到最快的72公里。地球和流星體就像是兩個球一樣,如果正面對撞,相對速度最大;若是地球追上流星體則相對速度最小。大部份的流星在離地面80至120公里的高空開始發光,當流星速度和質量愈大時,流星消失的高度也就愈低,例如:火流星有時會衝到離地面一、二十公里處,還有機會聽到流星體摩擦大氣所產生的爆裂聲。
流星為什麼會發光?我們所看到流星的光芒,其實是流星體和空氣分子共同產生的。當流星體以極高的速度進入大氣時,具有很大的動能,和空氣摩擦生熱的結果,使空氣中的分子(如氮氣、氧氣)和流星體汽化後形成帶電離子氣體,而且受到能量影響,不同元素會發出不同波長(顏色)的光,在夜空中留下持續一段時間的光芒。我們可以藉由一些光譜分析設備,來研究流星所發出的光,進而瞭解流星的成分。此外,因為能量的高低會影響不同原子發光的情形,可藉由流星的顏色分析出流星的速度。較高速的流星,能量較高,可以游離分解鈣金屬而發光,例如:英仙座流星雨;而鎂、納、鐵等元素則較常出現在慢速流星,例如:雙子座流星雨。
流星的速度決定亮度流星亮度主要受流星體的大小和流星體進入大氣層時的速度所影響。大部份的流星都是以極高的速度(秒速11至72公里)進入大氣,此速度遠大於流星消失前受到大氣阻力影響所產生的減速。我們可以用一個常見的公式來瞭解流星的能量狀態:物體運動能量等於速度平方乘以質量的二分之一。所以,質量越大或速度越快的流星,能夠產生越多的能量與空氣分子碰撞。一般來說,能量越高流星亮度就越大,例如:1998年11月的獅子座流星雨,落入地球的速度高達每秒70公里左右,所以觀賞到的流星多數是很亮的火流星。
2007年5月22日 星期二
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「 流 星 雨 」 的 天 文 現 象許 多 流 星 像 從 星 空 中 某 一 點 ( 稱 為 輻 射 點 ) 向 外 散 射 而 出 , 其 實 流 星 群 飛 向 地 球 時 大 致 是 平 行 的 , 輻 射 點 是 視 覺 上 的 透 視 象 。 流 星 雨 的 成 因 是 地 球 遇 上 了 一 群 密 集 的 流 星 體 , 一 般 相 信 , 流 星 群 是 由 周 期 性 彗 星 分 解 出 來 的 物 質 或 由 瓦 解 了 的 彗 核 所 形 成 , 所 以 流 星 群 和 其 母 體 彗 星 有 大 致 相 同 的 軌 道 , 由 於 流 星 群 的 軌 道 頗 為 固 定 , 所 以 地 球 會 周 期 性 地 穿 越 這 些 流 星 群 , 形 成 固 定 出 現 的 流 星 雨 , 例 如 「 四 月 天 琴 座 流 星 雨 」 、 「 十 二 月 雙 子 座 流 星 雨 」 等 。「 流 星 雨 」 通 常 都 並 不 特 別 壯 觀 , 有 時 甚 至 只 比 平 日的 流 星 稍 多 而 已 , 令 不 少 慕 名 而 至 的 觀 星 者 大 失 所 望 。 但 如 果 有 幸 看 到 一 次 「 真 正 」 的 流 星 「 雨 」 , 肯 定 是 一 次 畢 生 難 忘 的 經 驗 。一 八 三 三 年 十 一 月 十 三 日 晚 上 , 美 國 波 士 頓 市 民 驚 愕 地 看 到 在 獅 子 座 附 近 的 天 空 中 , 流 星 如 煙 花 綻 放 、 暴 雨 激 射 , 成 千 上 萬 地 傾 盤 而 下 ( 有 些 估 計 甚 至 認 為 每 小 時 超 過 十 五 萬 顆 ! ) , 情 境 之 壯 觀 , 可 想 而 知 。 難 怪 當 時 不 少 虔 誠 的 教 徒 皆 以 為 是 世 界 末 日 , 更 有 美 國 人 因 而 自 殺 。
流星在哪裡
流星雨在哪裡?在晴朗無雲、無光害的夜空,人類肉眼可以看到最暗的星星,大約是6等星,而每天掉在地球上且亮度超過5等的流星大約有一億顆,每年掉到地球上的流星也超過兩千噸。平均來說,偶發性流星(不屬於任何一群流星雨)每小時大約五到六顆;在流星雨來臨期,大約可以達到每小時一、二十顆。只有少數的流星雨期間,例如:英仙座流星雨、獅子座流星雨,可達到每小時四、五十顆甚至更多。理論上,在可以看到6.5等星的無雲夜空,當流星雨的輻射點位於正天頂時,每小時出現的流星數目,稱為「流星天頂小時率」(Zenithal hourly rate, ZHR),可用來佔算一個流星雨的流星數量的多寡;實際上,受到雲量、背景光害、大氣條件,以及輻射點出現位置等因素影響,我們所能看到的天頂小時率,會小於理論值。影響流星出現的因素雖多,主要還是不同流星雨期間,地球穿過的流星體豐富程度不同決定了流星數量的多寡。此外,若地球接近流星體時,迎向流星體的那一面剛好是下半夜,我們所看到的流星數目會遠多於上半夜。這就像在雨中開車時,迎著雨的擋風玻璃雨勢看起來較大的道理是一樣的。並不是輻射點屬於那個星座的流星,都會出現在該輻射點附近。其實在輻射點附近反而不容易看到亮的流星,因為流星的亮度主要和大氣的摩擦效應有關,當流星體越遠離輻射點時,表示流星體掉入地球大氣層越深、離地面越近,和大氣的摩擦也就越劇烈,所以會特別亮。
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