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发表于 2014-1-3 13:53
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象限仪座流星雨是每年年初都会发生的一个比较大的流星雨。象限仪是一个比较古
老的星座,现代星座的划分中则没有这个星座,其位置大致在牧夫座和天龙座之间,赤纬可
达50N左右。该流星雨的速度中等,流星亮度较高,分辨象限仪群内的流星并不难,它们的
颜色多有些发红。
1概述
象限仪座是个已经废弃的星座,流星雨原名“天龙座流星雨”,因为它是个主要的流星雨,
为了避免与十月出现的另外一个主要流星雨“天龙座流星雨”(这个流星雨原本应该叫做“
十月天龙座流星雨”,但很多人却简称为“天龙座流星雨”混淆,故此采用个废弃了的星座
来命名,亦是国际天文联会唯一的一个用不存在星座来名命的流星雨。它的辐射点原本位于
天龙座,现今已经转移到牧夫座。较旧的中文天文书刊多采用原名,现时仍有部份中文刊物
称这个流星雨为“天龙座流星雨”,
这个流星雨或许是地球经过小行星 2003 EH1 (原来是彗星,疏松物质被太阳吹散后,剩下
的彗核变成是小行星) 在轨道上的残留物所形成的 。
2发生时间
象限仪座流星雨,每年年初发生。象限仪座流星雨的活动期为1月1日到5日,极大一般在1
月3日左右。极大时的平均天顶流量每小时为120,经常在60 ~ 200之间变化。流星的速度
属于中等,41km/秒,亮度较高。
2012年首场流星雨——象限仪流星雨4日将绽放夜空,感兴趣的公众可选择视野开阔、没有
灯光影响之处进行观测。 根据预报,2013年象限仪流星雨的极大将发生在北京时间1月4日
15时左右。这个时间对于北美洲东部、西欧和北非等地区来说观测有利,我国的较佳观测时
间为1月4日晚至5日凌晨。本次的极大时间正值上弦月,前半夜月光会对观测产生严重影响
,而后半夜辐射点较高时,月亮已经落下,观测条件会变得非常理想。
天文专家提醒说,眼下正值寒冬时节,夜晚的气温会很低,有兴趣的公众在观测象限仪流星
雨时,一定要注意防寒保暖。
2013年首场流星雨——象限仪流星雨发生在1月3日的21点30分左右,ZHR≈100,那时候观
测可能会因为月相的影响而收到略微干扰。
3流星雨母体
作为传统大流量的流星雨,象限仪流星雨可能是大家最为陌生的一个,其实对于天文学家来
说也是一样,就连它的母体彗星直到现在还是一个迷。一种观点是象限仪流星雨的母体彗星
为C/1490 Y1和C/1385 U1,而有的科学家认为它是小行星2003 EH1为我们带来的。
4发现来源
宁夏天文爱好者协会理事长吴奇芳介绍,从2009年1月1日至5日,都是象限仪座流星雨的活
跃期,其极大值出现在北京时间1月3日21时左右。象限仪座流星雨的辐射点位于北极星附
近,后半夜的观测条件比较好,辐射点位置随时间的变化情况。位置对于许多中国北方地区
,属于拱极星座,终年不会沉入地平线之下。
2010年1月4日凌晨3时左右,象限仪流星雨达到极大,每小时有100颗左右的流星划过夜空
。对于我国东部地区来说观测较为有利。
5重要参数
r是象限仪流星雨的一个重要参数。r所代表的就是同一流星群内亮流星数目所占的比例,如
果一个流星群的r值为3,那么某一星等的流星数量就是比它亮一个星等的流星的3倍。r值
越小,亮流星所占例也就越金。绝大多数的流星群r值都在2.6以上,而象限仪流星雨的仅
为2.1,可见是一个亮流星很多的群,也非常适合照相观测。
象限仪流星雨流量最不稳定,其zhr值在60至200之间浮动很大。造成这个结果的主要原因
还是和这个流星群很短的爆发时间有关。在北半球严冬的夜晚,如此短暂的极大很有可能会
被错过。但随着观测技术的革新,极大时刻也被捕捉得非常精确了。[3]
2013年母体彗星过近日点,值得期待;天龙座流星雨,预期没有爆发迹象;狮子座流星雨,
由于母体彗星处于距离太阳最远时期,观察到流星的数量比常年偏少,预期也没有爆发迹象
;双子座流星雨,由于受月光影响,看到流星的数量将大打折扣。
6探索历史
象限仪流星雨的第一个观测记录是意大利的A.Brucalssi在1825年1月2日做出的,他记录道
“太空中有大量陨落的星星”。1835年1月2日,瑞士的L.F.Wartmann以及1838年1月2日,
瑞士的M.Reynier都有同样的记载。
第一个观测到“一月初流星群的活跃现象”的是1839年。布鲁塞尔天文台的A.Quetelet和
美国的E.C.Herrick都做出了独立的观测。流星群被起名叫“象限仪流星雨”。象限仪座是
19世纪初星图上的一个星座。它的位置在武仙座、牧夫座和天龙座之间。1863年,美国的
S.Masterman取得了相关数据,他指出辐射点位于赤经238度,赤纬46度26分。1864年,英
国的A.S.Herschel教授就观测到了不寻常的爆发,他在辐射点高度仅19度的时候每小时仍
然看到60颗。J.P.M.Prentice就观测到了每小时131颗的流星雨。
在1864年的流星群活动中,最早的观测数据在1863年12月28日,而最迟的是1864年1月7日
。不过,流星群在1月3日到4日的爆发是很突然的。英国的K.B.Hindley使用了英国天文学
会1965年到1971年的观测数据,指出流星雨每小时流量达到最大流量一半以上的时候的时
间还不到16小时。后来他又用了英国天文学会、英国流星观测组织和北美流星观测组织的数
据,指出除了流星群极大当天以外,流星群的流量都在每小时10颗以下。1971年,Hindley
用利物浦大学的IBM360/65计算机计算流星群的轨道,结果竟然发现流星辐射点的半径竟然
有8度。
调查了1864年到1953年的122个观测数据以后,确定流星群每小时流量为45颗。但是,这远
不是一个一致的结果。象限仪流星雨流量很不稳定,例如在1909年(ZHR=202颗)和1922年
(ZHR=79颗)就有过强烈爆发,而在1901年(ZHR=17颗)、1927年(ZHR=20颗)和1940年
(ZHR=21颗)流量很小。唯一确定的只有极大位置,黄经282.9度,但是需要强调的就是这
只是目视观测的结果。1947年到1951年,J.Bank进行了无线电观测,确定极大黄经为
282.5度,目视极大和无线电极大时间差异的原因可能是由于波恩廷-罗伯特森效应。也就
是说,无线电极大比目视极大平均提前6.3小时。
7最大值波动
有趣的是,象限仪流星雨的最大值波动越来越大。英国流星协会的数据显示,1965年到
1971年,流星雨最大值最大量达到190,最小只有65;1971年,日本流星监测中心的数据显
示流星群的平均值为101.2。
美国佛罗里达的N.Leod III从1960年到1974年一直观测象限仪流星雨。他确定了流星平均
星等2.81,以及火流星占5.6%。在此之前,最有威信的该类数据是R.M.Dole的,他在1930
年确定火流星占5.0%。以后,还有英国皇家天文学会确定的火流星占7.4%。关于辐射点的
问题,尽管很早就确定流星辐射点是赤经229.5度,北纬49.4度。但是正如G.E.D.Alcock
和J.P.M.Prentice指出“很难确定象限仪流星雨的辐射点”,有时候竟然可以观测到13个
辐射点一起向外辐射流星。
根据理论,象限仪流星群的一些变动可能是由于木星引起的。在每一次波动之间有11.86年
的周期。不过,木星对流星群的影响还远不止这么多。木星牵扯流星群的轨道,使它后退,
计算流星群轨道后退的速度为每世纪0.31度、0.41度、0.54度和0.6度。第一个对这个摄动
做出研究的是S.E.Hamid和M.N.Youssef,他们在1963年把1954年以来拍摄的流星照片和木
星在过去5000年间引起的摄动互相比较,结果发现5000年前母体的轨道夹角是72度,近日
距是1AU,变成了夹角13度,近日距0.1AU了。至于为什么流星群分成了两块,他们也找到
了答案。他们指出母体在5000年前、4000年前和1500年前都在很近的地方经过木星,结果
轨道发生了很小的改变,并且随着时间的推移,这种改变的效应越来越明显。1963年底,
Hamid和Whipple又进一步指出象限仪流星雨和宝瓶座流星雨可能有一个共同的来源。因为
在1300-1400年前,它们的轨道很相似。“并且,”他们补充,“它们的流星状态都很相似
。”1979年,I.P.Williams,C.D.Murray和D.W.Hughes再次使用了Hamid-Youssef理论
,不过他们用了一个流星暴雨模式和10个测试流星来推算轨道。他们确认了1500年前的流
星群的情况,不过发现流星轨道不变这一事实只持续了3000年。他们说这个流星群的轨道
将在未来的200-1000年内不与地球轨道重叠,并且地球轨道和流星群密集部分相遇的情况
只能持续150-200年。他们还推测母体彗星可能由亮颗组成,一颗已经存在1300年,另一颗
可能存在了1690年。
波动原因
实际上,根据理论,象限仪流星群的一些变动可能是由于木星引起的。在每一次波动之间有
11.86年的周期。不过,木星对流星群的影响还远不止这么多。木星牵扯流星群的轨道,使
它后退,计算流星群轨道后退的速度为每世纪0.31度、0.41度、0.54度和0.6度。第一个对
这个摄动做出研究的是S.E.Hamid和M.N.Youssef,他们在1963年把1954年以来拍摄的流星
照片和木星在过去5000年间引起的摄动互相比较,结果发现5000年前母体的轨道夹角是72
度,近日距是1AU,变成了夹角13度,近日距0.1AU了。至于为什么流星群分成了两块,他
们也找到了答案。他们指出母体在5000年前、4000年前和1500年前都在很近的地方经过木
星,结果轨道发生了很小的改变,并且随着时间的推移,这种改变的效应越来越明显。
1963年底,Hamid和Whipple又进一步指出象限仪流星雨和宝瓶座流星雨可能有一个共同的
来源。因为在1300-1400年前,它们的轨道很相似。“并且,他们补充,“它们的流星状态
都很相似。”
1979年,I.P.Williams,C.D.Murray和D.W.Hughes再次使用了Hamid-Youssef理论,不
过他们用了一个流星暴雨模式和10个测试流星来推算轨道。他们确认了1500年前的流星群
的情况,不过发现流星轨道不变这一事实只持续了3000年。他们说这个流星群的轨道将在
未来的200-1000年内不与地球轨道重叠,并且地球轨道和流星群密集部分相遇的情况只能
持续150-200年。他们还推测母体彗星可能由亮颗组成,一颗已经存在1300年,另一颗可能
存在了1690年。
8观测要点
虽然预测流星雨的理论进步不小,但在时间和数量上仍可能存在较大的误差,故此有志进行
科学观测的朋友应于极大期前后1至2天均作观测。
象限仪座在1月4日凌晨0:15分升出地平线,在极大期间,于东北方距地平线约15度的低空
。虽然流星雨辐射点在象限仪座,但流星出现时不一定是辐射点附近天区,而是距离辐射点
40至60度的地方,所以请选择天空视野开阔的地点进行观测,最重要是西北方无遮挡。
郊外天空固然较黑,能看到更多暗的流星,但考虑到交通、天气变幻莫测等因素,若能在居
所附近(例如花园平台)能找到一处天空视野范围广阔的地点也是上选。流星雨只需用肉眼
观看即可,基本上不需借助望远镜。观测时的应带备星图、红光电筒、地席或摺椅。
如要进行天文摄影,需配备具有"B"快门(可作长时间曝光)的相机和高速菲林。将镜头对
焦至无限远,对准象限仪座或其邻近星座,把光圈调至最大,曝光5分钟,应有收获 。
9未来预测
关于象限仪流星雨的未来在1979年得到定论。流星群将继续保持72度的轨道倾角,但是近
日点距离将逐渐增大,最终将超过1AU。也就是说,地球在2400年之后将不会遭遇象限仪流
星雨的密集物质。1985年,K.Fox再次对象限仪流星雨的轨道在过去和未来1000年的情况进
行研究。他指出,流星群第一次活动是从八月份开始的,来自赤经341.1度,赤纬12.8度。
他也同样得出1000年以后地球将不再穿过象限仪流星群轨道的结论。
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