火流星(天文現象):出現原因,現象特徵,現象,特佂,影響因素,觀測方法,觀測要點,
火流星(天文現象)
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火流星是一種偶發流星引，通常火流星的亮度非常高，而且會像條閃閃發光的巨大火龍划過天際，有的火流星會發出“沙沙”的響聲，也有的火流星會有爆炸聲，也有極少數亮度非常高的火流星在白天也能看到。在天空中最令人驚艷的天文現象。
基本介紹
中文名：火流星外文名：The fireball學科：天文學原因：劇烈摩擦產生出耀眼的光亮意義：學術研究拼音：huǒ liú xīng
出現原因,現象特徵,現象,特佂,影響因素,觀測方法,觀測要點,觀測意義,相關報導,典型事例,天頂修正,
出現原因火流星的出現是因為它的流星體質量較大（質量大於幾百克），進入地球大氣後來不及在高空燃盡而繼續闖入稠密的低層大氣，以極高的速度和地球大氣劇烈摩擦，產生出耀眼的光亮。火流星消失後，在它穿過的路徑上，會留下雲霧狀的長帶，稱為“流星余跡”；有些余跡消失得很快，有的則可存在幾秒鐘到幾分鐘，甚至長達幾十分鐘。火流星2現象特徵現象火流星是較大的流星體隕落時產生的流星現象。這種流星體在稠密的地球低層大氣內的高速運行時，由於它大量的物質在大氣中揮發燃燒，發出耀眼的光芒，看起來像一條巨大的火龍，常伴有雷鳴聲，這就是火流星。明亮的火流星能把廣大區域照得如月明之夜，甚至如同白晝。當天空中的流星余跡被掩沒時，又會出現煙柱似的塵埃余跡，可持續幾個小時。人們根據這一塵埃余跡可以推測出高層大氣內的風向和風速等。火流星3在天空中最令人驚艷的天文現象中，大概火流星可以排上前五名；繁星點點的黑暗中，一道光芒劃破天際，在眾人的驚呼中，這道短暫的光芒再度歸於黑暗。對於火流星的定義，其實每個人的敘述都不同，但根據國際流星組織火流星資料中心（IMO FIDAC）的資料，所有經過天頂修正（corrected for zenith position）後亮度比負三等亮（星等越小表示越亮）的流星都被定義為火流星。火流星特佂火流星是指亮度在－3等以上，質量在5克以上的大流星。因像火球，故名。因為母體較大，常可進入大氣底層甚至成為隕星，更大的火流星還伴有聲響，以致在白天也可見。一些特大的火流星可能是小行星或彗星的殘骸造成的。例如1978年3月8日的吉林隕石雨，最初表現為伴有悶雷般轟鳴聲的一個光耀奪目的大火球，它在空中爆裂後成為一場罕見的隕石雨。影響因素流星在大氣中通過時，由於高速摩擦的影響，隕石的質量會被燃燒掉，同時減速，在動能減少，速度降低之後，大多數即將掉至地面的隕石會有一段不發光的時期，稱為無光飛行期（dark flight），這段時間中風力和隕石的形狀是影響隕石軌道的重要因素。落至地面的隕石表面通常會有數十公厘的厚度是焦黑而且因為高溫熔融的結果，相當平滑的。但是這層外殼在短時間之後會脫落，通常碳化物組成的隕石，此種效應更加明顯。至於火流星的發生頻率，一般來說由好幾個因素控制。首先，在一些主要流星雨發生的期間，火流星的數目也相對增加。另一個因素是由流星的初始速度所控制。流星在大氣飛行時，速度越快的流星所發出的光芒是越強的。但是如果初始速度太快的流星，很容易在大氣上層就全部燒光了，我們在地面是什麼也看不到。所以進入大氣的初始速度越低的流星，越容易被觀測為火流星。那么，在什麼樣的情形下流星的初始速度會較低呢？對北半球來說，是在春分前後，因為此時大部分隕石進入大氣的速度和地球的運動速度相抵消，稱作反向點（antapex），而北半球的秋分時，流星進入大氣的速度要和地球的運動速度迭加，此時稱為向點（apex），此時的火流星大概只有反向點時的1/3。但對於南半球而言，他們的春天正值向點掛在天空，是火流星出現最頻繁的時候。而在一天中，18點（當地時間local time）會是火流星出現最多的時間，因為此時反向點（在這裡可說是輻射點）在天空中所能達到的最高位置，會有較多的流星被觀測到。但是此時由於陽光的影響，可能觀測到的火流星沒有接近黎明時多。當然，主要流星群發生的時間還是流星發生頻率的高點，上面的分析是在除去其他的變因之後，假設地球公轉面上的流星塵都均勻分布所得的結果。緯度對於火流星的出現有沒有影響呢？答案是有的。如果我們搬到南北極去觀測，由於各半年的永晝和永夜，向點/反向點會各出現在空中長達半年，對於以年為單位的火流星頻率來講，會有顯著的影響。同時因為造成流星的塵埃大致沿著地球公轉軌道（也就是黃道面）分布成盤面，所以在黃道橫於天頂的低緯度地區年平均的火流星數目會比高緯度地區來得多。觀測方法我們觀察到火流星時，第一件事要記下正確的時間，精確度最好到秒。在歐洲和美國，某些特製的手錶或鬧鐘可以接收特製的廣播信號，而隨時自動校正時間。但在台灣，你可能需要事先把你的計時器校正一番，在記錄時，精確的時間是很重要的。第二，趁記憶鮮明時記下它的軌跡，你至少應該記下它軌跡的其中三點。其次，你可能會觀察到一些其他的現象，如亮度，流星的尖嘯聲，以及色彩，以下將分別說明。觀測要點一般來說，對於亮度越亮的流星，在估計視星等時，所發生的誤差會越大，為了避免這種情形，有時你可以加入一些幫助比較的敘述。如“光度比滿月還亮”，“光度估計在-11～-14之間”等等。特別要注意的是聲音，在觀測流星時聽到它的尖嘯聲是蠻罕見的情形。一般來說，由於光速比音速快上許多，所以我們會在流星消失後的三四分鐘後才聽到伴隨著流星而來的聲音。但在某些罕見的例子，聲音會和流星同時到達，這可不是幻覺！這種現象的成因是因為流星在大氣上層飛行時產生的無線電波傳至地表時被轉換成人耳可聞的聲波之故。雖然說一般在-8等以上的火流星才有可能產生聲音，但有時人造器械和動物的聲音也會被誤認為是流星的聲音。此外，火流星會在空中留下兩種痕跡，因為高溫而離子化的物質以次穩態（meta-stable）存在而發光的稱為殘痕（persistent train），而殘留下的一般不發光物質稱為煙痕（smoke train），煙痕可以在白天因陽光照耀而被看見。有時候，在很稀少的機會裡，你還有可能看到掉落到地面的流星──隕石。觀測意義觀測火流星不只具有純學術的價值，實際上它也對預測及預防隕石對大氣層外的太空航具所造成的傷害上，有直接的貢獻。而靜態的照片資料，仍無法取代傳統的記錄，所以我們對於火流星的觀察記錄方式，也必須要有所了解。火流星4相關報導2008年2008年10月，據美國太空網報導，加拿大天文學家小組成功拍攝到落向地球的一顆火流星。這個流星現象是由加拿大西安大略大學的全天照相機網路發現的，美國東部時間2008年10月15日5點28分，該網路的7台全天照相機拍攝記錄了在黎明前的天空中出現一道明亮、緩慢的火流星。西安大略大學流星研究機構的天文學家稱，這個流星將分解，最終的隕星殘骸很可能落在安大略湖省圭爾夫市北部地方，這些隕星殘骸的品質總共加起來可能幾百克重。據悉，流星現象是從彗星或者其他太空岩石中脫落的碎片，當它們進入大氣層時，將被加熱並產生明亮的光線軌跡。雖然許多流星在進入大氣層的過程中已被摧毀，但一些流星墜落到地面上，我們將其稱為隕星。
西安大略大學行星科學博士後研究員菲爾·麥克考斯蘭德(Phil McCausland)說，“發現的這次流星現象是速度緩慢的火流星落入地球大氣層，多數流星體在到達距離地面60-70千米高空時就會燃燒。”他還強調稱，全天照相機網路是在37千米高空處發現該流星現象，它墜落速度較緩慢，很可能至少有一個或多個隕星殘骸落在地面上。通過天文照相儀器觀測流星軌跡，研究人員也可以定位一些流星體在未抵達地球前的運行軌道。麥克考斯蘭德說，“此次流星現象是典型的穿越地球大氣層的小行星軌跡，因此我們認為它可能屬於岩石類型的隕星。”2008年3月，全天照相機網路還拍攝到一段流星視頻，該流星進入大氣層最終可能落在了安大略湖省帕里桑德地區。2009年2009年12月13日，北極光遊蕩在挪威Tromso附近的Kvaloya島上空。這幅30秒鐘的曝光記錄到北極光的閃爍輝光溫和地照亮了冬季的海岸。同時，它也捕捉到了來自2009年12月雙子座流星雨的一個火流星的突然閃光。流星行跡划過北鬥鬥柄部分後指向雙子座（位於影像的頂部以外）。北極光和流星都發生在高度100公里左右的地球上層大氣內，但北極光是來自磁層的高能帶電粒子所造成，而流星則是宇宙塵埃穿越大氣留下的行跡。2016年8月12日晚上，這顆明亮的英仙座火流星在美國亞利桑那州的日落火山口國家紀念碑上空閃過。它沿著夏季的銀河，以每秒鐘60公里的高速進入大氣層，英仙座流星能夠激發氧原子產生綠色的輻射。這顆明亮的英仙座火流星還留下了持續發光的流星余跡，它的演變過程在覆蓋影像底部的3分鐘長（從左至右）的序列中清楚可見。典型事例1930年蘇聯伏爾加河上空出現一次罕見的火流星。當年4月30日下午1時，人們突然看到天上飛來一個圓圓的“火球”，比月球稍小一些，後面拖著一條長長的“火鏈”，約飛行了5鈔鐘就消逝。在消失的地方升起一股煙雲，逐漸變濃，持續5分鐘，直到煙消雲散之後，人們還聽到劇烈的轟鳴聲，猶如發射火炮，一直延續了半分鐘之久。1963年7月3日晚，中國北京天文館上空出現了一顆火流星，北京天文館工作人員曾用一幅油畫將它描繪出來。由於隕石高溫後解體，造成那次火流星出現爆閃現象。1978年3月8日的中國東北地區吉林隕石雨，最初表現為伴有悶雷般轟鳴聲的一個光耀奪目的大火球（即火流星），它在空中爆裂後成為一場罕見的隕石雨。2004年12月11日晚，中國西北蘭州市很多市民看到空中一個滿月大小的白色球狀發光體由西向東快速地划過天空，而且還伴隨著巨大的爆炸聲。儘管當時有成百上千名目擊者，警方也出動了大批人力搜尋，在蘭州市的榆中、西固等地也發現了“可疑”的隕石碎片蹤跡，但卻始終沒有找到可以確證的隕石碎片。2011年9月14日晚，美國西南部夜空出現一道耀眼的強光，科學家懷疑這是小行星碎片進入地球大氣層後燃燒形成的火流星。2011年11月30日傍晚時分，一金色“不明飛行物”在中國西北方低空出現，移動速度飛快，天津、北京、河北等地一些市民目睹了這一幕。天文專家表示，這是一顆罕見的超亮火流星。2012年8月13日下午，在吉林以北的松林地區西部出現火流星和巨響聲音。南京紫金山天文台研究員王思潮表示，這是隕石隕落時產生的火流星現象，估計隕石已落在松原地區。
2014年01月04日午夜至凌晨，山東省青島市出現新年首個天象——象限儀座流星雨。這場流星雨另所有觀測者沒有想到的是，壯觀火流星數量非常之多，4點至5點之間共出現了17顆，猶如天降火球一般。2015年9月8日，泰國曼谷北部日前天降不明火球並發生爆炸，多處地方居民目擊，引來墜機、氣球著火等猜測，並實拍到火球降臨一幕。事件中沒有人受傷。中國科學院紫金山天文台研究員王思潮8日在接受記者採訪時認為，近日泰國曼谷天降神秘火球並非是發生爆炸，其實際為不常見的火流星現象。2015年11月6日，11月6日21點56分左右，一顆南金牛座火流星出現在珠三角一帶，亮度達到負8等以上，多地市民都有觀測到這現象，網上有動態檢測圖。天頂修正天頂修正？讓我們這樣想吧，每顆流星距離地表的距離，發出的光線所要通過大氣厚度都不同，所以一顆較大的流星可能因為距離觀察者較遠，所以觀察到的亮度反而沒有另一顆小流星來得大，為了避免這種情形，我們用下面的公式把所有流星都移到距觀察者50公里，仰角90度的地方。公式如下：M=m+5log(sin h)M為天頂修正後的值，m 為觀察時估計的視星等，h 為流星仰角
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