期待,期待,今年的双子座流星雨正以欢快的步伐到来~但悄悄告诉你一个冷知识:双子座流星雨正在慢慢消失。想知道为什么吗?让我们在这篇文章中来看看双子座流星雨的演变吧~
初次露面
20世纪60年代,双子座流星雨突然出现在夜间空。1862年,英国的格里格第一次注意到双子座飞出的流星,他发现这些流星出现在12月10日到12日。同年,美国两位天文爱好者Marsh和Twining同时独立发现了这一活动。然后,在1863年和1864年,另一个爱好者从同一个辐射点观测到了流星和三个火球,这进一步证实了它是一个新的流星群。因为流星似乎是从双子座辐射出来的,所以被称为双子座流星雨。
▲图中大部分流星逆延长线相交于一点
那个位置被称为辐射点
图片:高波@高美古代天文台
逐渐增加
双子座流星雨的预测始于1877年,当时每小时流星的估计数量只有14颗。1892年,虽然每小时只有14颗流星,但明亮的流星数量几乎是1877年的两倍。1896年,英国观测者记录的流星数量上升到每小时23颗,还观测到了亮绿色的流星。
20世纪,双子座流星雨中的流星数量稳步增加。20世纪90年代,平均每小时流量为20。到了20世纪30年代,平均时速达到了50英里。40年代和50年代每小时60,60年代每小时65,70年代每小时80。20世纪末,流速稳定在每小时80。这也是双子座流星雨进入大众视野的前奏。
这里有个问题。双子座流星雨一开始为什么流星那么少?为什么流星逐年增多,变得越来越亮?
因此,人们应该研究双子座流星雨背后的奥秘。
轨道研究
1947年,天文学家惠普尔得到了双子座流星的轨道。他参与了哈佛流星计划,通过图像数据计算流星轨道的数量,从而更好地了解流星及其起源。在分析中,他发现双子座流星雨的母星轨道周期只有1.65年,轨道偏心大,倾角小。
▲双子座流星雨母轨示意图
图片来源:Williams I.P. & Wu Z
这一发现引起了另一位天文学家莱维克的注意,他开始研究行星的引力如何改变太阳系小天体的轨道。通过计算,勒维克发现了一些有趣的事情。首先,他发现双子座流星母星轨道变化的主要原因是气态巨行星木星的引力,其他行星的影响与木星相比可以忽略不计。第二件事是他发现双子座流星雨的最大时间是每60年提前一天,也就是每年24分钟。
第三个结论与双子座流星雨是否会消失有关。流星雨是由流星体进入地球大气层引起的,所以要求流星雨的母星轨道非常靠近地球轨道,这样才有机会相见。勒维克发现,1700年,流星雨母轨与地球轨道平面的交点位于地球轨道内0.1337天文单位处。1900年,这个交点移动到地球轨道内部0.0178天文单位,与地球轨道非常接近,因此双子座流星雨的活动将逐年增加。但他也发现,到2100年,这个交点将移动到地球轨道外的0.1066 AU,这意味着在不久的将来,双子座流星雨的母轨将逐渐远离地球轨道,在空的流星体将永远不会再与地球相遇,双子座流星雨的活动将减弱甚至消失。
▲图中散乱点代表流星体,可以看到地球轨道在不同年份经过不同位置。当地球轨道与流星体分布密度较高的地方相交时,每小时看到的流星就越多。
图片来源:Fox K .等人
当然,由于母星轨道会在行星摄动的作用下发生变化,而被击碎的流星体的轨道也会发生变化,我们对轨道的预测并不是很准确。但总有一天,地球再也不会经过双子座流星体。
探索起源
当时普遍认为流星只能来自彗星,但不太可能出现轨道周期这么短的母彗星。于是,勒维克提出了一个假设,双子座流星雨的流星体在接近太阳时是以抛物线轨道与彗星分离的。他甚至给出了彗星的可能候选者。他写的文章也发表在1950年的《自然》杂志上。
1983年10月11日,美国红外天文卫星发现了一颗快速移动的小行星。随后,美国帕洛马天文台的48英寸施密特望远镜也拍摄并确认了这颗小行星的存在。根据照片计算出的轨道,这颗小行星的轨道几乎与双子座流星雨的预测母轨道完全一致!国际天文联合会也决定给这颗小行星起一个永久的名字——3200法厄同。这一发现也让人们第一次意识到彗星并不是唯一能产生流星体的天体。
▲3200 Fae带小行星
图片来源:Marcoaliaslama
对流星的科学研究仍在继续。此刻,你可能会后悔双子座流星雨最终会消失,也可能会因为阴天下雨看不到流星而失望。不过不用担心,在线天文已经为你精心准备了一场流星雨直播盛宴!
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参考文献:
福克斯、威廉姆斯、休斯。双子座流星雨轨道的演变。
福克斯、威廉姆斯、休斯。双子座流星雨的速度分布图。
国王甲。双子座辐射点的星历表
普拉夫克m。双子座流星雨。
惠普尔公司。双子座流星雨的摄影研究。
威廉姆斯国际公共关系公司和吴先生。双子座流星流和小行星3200法厄同。
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