一、彗星簡介
彗星是太陽系較特殊的天體,它們的軌道多數是拋物線,少數是極為狹長的橢圓或雙曲線,具有橢圓軌道的彗 星,週期性地在太陽附近出現。不過,長週期彗星的軌道可以和黃道面成任何夾角。彗星要到離太陽相當近時才會被發現,出現肉眼可見的 彗星之機會極少,當預測有大而亮的彗星出現時,常激起一般大眾的彗星觀測熱潮。彗星的核心之大小約在數十公里以內,與它所吸引的注意力實在不成比率。
命名:一般將彗星分成長週期彗星(long-periodic comet)與短週期彗星(long-periodic comet)。週期少於200年者為短週期彗星,此類彗星的軌道大多與太陽系同一平面。而長週期彗星的軌道與太陽系面的夾角,可為任意角度。除了以發現者的名字命名外,長週期彗星的學名(proper name)由國際 天文聯盟(International Astronomical Union)依發現的年份與月份命名。國際天文聯盟將每 年的十二個月又細分成上半月與下半月,各以除"I"與 "Z"外的廿四個英文字母標定,例如Comet Hale-Bopp(週期約3000年)發現於 1995年七月廿三日,且為該下半月所發現的第一顆彗星 ,故學名為C/1995 O1。百武彗星(週期約二萬年)發現於 1996年一月三十日,是該下半月所發現的第二顆彗星,故 學名為C/1996 B2。短週期彗星則常以發現者的名字命名,如哈雷彗星(週期76年)稱為P/Halley
本質與結構:稱彗星為"髒雪球"或"塵球"皆頗恰當。彗星離太陽較遠時,受 太陽輻射蒸發尚不顯著,彗星的固體部份稱為彗核(nucleus) ,其主要組成為塵埃、石塊、冰塊及凝結成固態的氨、甲烷、二氧化碳等化合物。當彗星運行到太陽附近,受太陽的光與熱的照射,冷凝物質與固體裡所吸附的氣體被蒸發出來,在彗核外圍形成反射太陽光的氣團,叫做彗髮(coma),彗核與彗髮合稱為彗頭。此時它的大小可達十萬公里。當彗星非常靠近太陽時,彗髮物質受太陽輻射和太陽風的吹襲,迫使部份彗髮物質向背離太陽的方向流動,成為長髮狀的彗尾(tail),彗尾通常遠離太陽,而彗尾又可細分為塵埃尾(dust tail)與離子尾(ion tail)兩部份。彗尾的長度可達數百萬公里,甚至長達上億公里。
彗星從哪來?現在廣為天文學家所接受的理論認為,太陽系大家族包括九大行星與外圍的柯伊伯帶與歐特雲。長週期彗星可能來至歐特雲(Oort cloud)而短週期彗星可能來自柯伊伯帶(Kuiper Belt;凱伯帶)。
起源:我們要先從太陽系形成開始。當46億年前太陽剛誕生時,其周圍(也就是太陽系)殘存許多位反應的星際塵埃及「雲霧」,這些物質變形成了彗星。太陽系初期的小行星碰撞也有賴這些隨處可見的彗星幫忙,直至今日,我們現在所見的彗星應來自太陽系的邊緣。如假設殘存在太陽系外圍的彗星物質,歷經數十億年未變,則研究這些彗星,有助於了解太陽系的原始化學組成與狀態。
二、十二個月的流星雨+三個母彗星
顯示▼隱藏▲ 流星雨 | |||||||
晝間流星 | |||||||
第一季 |
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第二季 |
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第三季 |
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第四季 |
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其中,較有名氣的為英仙座流星雨、獅子座流星雨及雙子座流星雨。以下便為其簡介及母彗星介紹:
1、英仙座流星雨:
英仙座流星雨可說是最有名的流星雨之一,因為它不但數量多,而且幾乎從來沒有在夏季星空中缺席過,可說是流星雨中的「老忠實」,每年固定時間穩定出現,是非專業流星觀測者最好的流星雨,也是全年三大週期性流星雨之首。
自英仙座流星雨母彗星 Swift-Tuttle 彗星於 1992 年十一月通過近日點前後,英仙座流星雨更是大放異彩。而今年英仙座流星雨預估有兩個極大,分別發生在八月十二日晚間十點與十三日一點,但也有另一計算方式認為極大會發生在十二日十六點與十八點。
一般出現的英仙座流星亮度約在二等以上,平均亮度為 2.3 等,和北斗七星相近,不過偶爾也會出現如圖右般彩色的火流星,亮度直逼金星,即使在光害嚴重的都會區也很容易看見。
英仙座流星雨的流星體來自週期 135 年的 Swift-Tuttle 彗星,當地球經過彗星軌道附近時,重力將這些從彗核散佈出來的塵埃、碎粒吸引至地球,以高速衝向大氣層,摩擦燃燒後發出短暫的光芒,就是我們所見的流星。較大的流星體其尾跡可在夜空中持續數分鐘之久。最近一次於 1992 年十一月過近日點的 109P/Swift-Tuttle 彗星,當時光度約 5 等。下一次 Swift-Tuttle彗星要到2126年才會再度通過近日點。
母彗星--Swift-Tuttle彗星:
母天體是週期為133年的斯威夫特‧塔特爾彗星。此彗星於1862年被路易斯‧斯威夫特和塔特爾發現,之後義大利天文學家喬萬尼‧施亞帕雷利(Giovanni Schiaparelli)提出它可能是英仙座流星雨的母天體。這也是彗星首次被認定為流星雨的母天體。當時預測1982年左右斯威夫特‧塔特爾彗星被週期回歸,但卻沒有被觀測到。1991年和1992年英仙座流星雨以往年2倍以上的規模爆發,因此推測母彗星也將回歸,當年9月27日日本彗星專家木內鶴彥再次發現了斯威夫特‧塔特爾彗星。為紀念他的功績,也將彗星名稱改為斯威夫特‧塔特爾彗星‧木內彗星。
斯威夫特-塔特爾(Swift-Tuttle)彗星1992年回歸,英仙座流星雨在1991年和1992年曾爆發過,達到每小時400顆。
2、 獅子座流星雨:
獅子座流星雨的母彗星為“坦普-坦特彗星(Tempel-Tuttle)”,每隔33.2年通過地球附近一次,當地球繞太陽公轉中穿過彗星尾時,流星雨將達到極大。流星群的碎塊受到地球引力的吸引,闖入大氣層的速度每秒約為70公里,比一般流星群快得多,且每一顆流星十分明亮,歷時一段時間,由於是從獅子座之獅子頭部分開始四散流星雨,故稱“獅子座流星雨”。簡言之“獅子座流星雨”是指流星雨輻射點位在獅子座內而得名。其實任何時刻“坦普-坦特彗星(Tempel-Tuttle)”在繞太陽旋轉的軌道上會留下大量塵埃,每年十一月,當地球通過坦普-塔特彗星(Tempel-Tuttle)所留下的塵埃帶時,因地球的引力吸引了大量彗星經過後所留下的塵埃時,流星雨出現數量便會顯著地增加,這些每年固定時間出現的流星,都是從獅子座附近輻射出來,故稱為“獅子座流星雨”。母彗星坦普爾·彗星(55P/Tempel-Tuttle)是太陽系的一顆週期彗星,它於1865年12月19日由德國天文學家恩斯特·坦普爾首先發現,至1866年1月6日,美國天文學家賀拉斯·帕內爾·塔特爾(Horace Parnell Tuttle) 也獨立發現這顆彗星。由於當時尚未有天文權威機構去制定完善的天體命名系統,因此它便以兩人的姓氏來命名。
這顆彗星的公轉週期為33年,也是獅子座流星雨的母彗星。上一次的彗星回歸是在1998年,因此那年的流星數量特別多。
3、雙子座流星雨:雙子座流星雨是一個很守信用的流星雨,每年都要定期出現。雙子座從傍晚升起來,直到天亮前還高挂天空,整夜都可以看到。
天文專家介紹說,雙子座流星雨區別于獅子座流星雨的一個顯著特點是流星的星體亮度大、速度中等、色彩豐富,對于目視觀測者來說具有很強的吸引力, 而且其流星的數量比上月的獅子座流星雨還要大。在理想的天空條件下,每小時的理論天頂流星數在120顆左右。雙子座流星雨是唯一一個母體非彗星的流星雨,其母體是小行星3200法厄同。
1983年,NASA的紅外線天文衛星觀測到一顆新的小行星,「法厄同」,且發現它和雙子座流星群循著幾乎相同的軌道(週期一年半,從水星軌道向外延伸到小行星帶的橢圓形軌道)。天文學家因而推測:它們之間必然有很大的關聯。且雙子座流星雨和「法厄同」有許多異於常理的特性,例如:雙子座流星體的密度很高,大約是2~3g/cc,和岩石的密度差不多,但與典型非常蓬鬆、密度大約只有0.3g/cc的彗星灰塵碎片則有很大的不同;再者,根據哈佛小行星中心(Harvard's Minor Planet Center)的Brian Marsden 表示,「法厄同」的近日點距離太陽只有0.14AU(天文單位),遠日點也只有
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