007《流星和流星雨的观测》

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1、天文学基础与观测制作人：光辉流星和流星雨的观测一、观测流星和流星雨的时机一、观测流星和流星雨的时机 二、流星和流星雨的目视观测二、流星和流星雨的目视观测三、流星和流星雨的照相观测三、流星和流星雨的照相观测四、流星和流星雨的视频观测四、流星和流星雨的视频观测一、观测流星和流星雨的时机1、观测偶发流星的时机夜空中常见到的单个的流星出现时 间和方向没有什么规律，这叫做偶发流星 。（在晴朗无月的夜晚，一个人每小时大 约可看到10颗左右流星。）偶发流星的出现是随机的并随昼夜 、季节和地理纬度不同而变化。但是长时 间的观察表明，它们的出现有一定的统计 规律。一般而言，一天之中，黎明(当地时间 早晨46点)

2、时看到的流星数目比傍晚(下午 6点左右)多好几倍。这与地球的自转和公转 运动有关。在一年之中出现的情况，根据观测统 计：在北半球每年4月流星最少，9月出现得 最多。也就是说，一年之中，秋天看到的 流星比春天多。这与地球自转及流星体物质在它轨道 上分布的不均匀性有关。确切的原因还没有 弄清楚，因为目前有关偶发流星周年变化的 研究还很不充分。 2、每年可观测哪些流星雨A、 当密集成群的流星体(称流星体群 或流星群)冲入大气层形成流星雨时，它们 的运动方向原本是相同的，但由于人眼的透 视效应，看起来好象是从“一点”（确切的讲 是从一个区域)辐射出来的。当每小时进发出的流星数达到数千乃 至数万颗时，就

3、称为流星暴雨或流星暴。通常，天文学家按照流星雨辐射点所 处的位置来给它命名，辐射点在哪个星座 就用哪个星座的名称来称呼它，如狮子座 流星雨等。B、许多流星雨都会周期性地出现， 这是由于形成它们的流星体群，其母体往 往是一颗周期性彗星。由于彗星每次回归近日点都在太阳的 作用下分裂、瓦解，久而久之彗星的“残骸” 便形成了犹如“呼拉圈”似的椭圆轨道；每当 它们的轨道与地球轨道相交时就会出现流星 雨。由于流星体分布得不均匀，每年出现 的流星雨强度不尽相同；彗星抛散物在彗星 母体附近最为密集，因而只有当慧星回归近 日点附近时，才有可能出现流星暴雨。 C、每年可观测到哪些流星雨?盛夏的晴朗夜晚，从7月17

4、日至8月24 日，可以观测英仙座流星雨，最盛时期是8 月12日，每小时可看到五六十颗流星，甚至 更多。辐射点的位置在英仙座内，赤经为 46 ，赤纬58 。冬季有机会看到比拉彗星的女儿 美丽的红色流星雨，它来自仙女座星附近 ，辐射点位于赤经25 ，赤纬43 ；条条流 星丝光，从辐射点向四方射出，真可谓“仙 女散花”。狮子座流星雨可于每年11月14日至21 日观测到，但在通常的年份里能观察到的流 星数目很少，每小时只有几至十几颗。狮子座流星雨大约每33年出现一次活动 的强盛期，但是否每次都出现还取决于流星 体运行中受到的大行星的影响。狮子座流星 辐射点位于赤经153 ，赤纬22 ，它的活动 周期与

5、坦普尔-吐脱彗星相同。根据天文计算，坦普尔-吐脱彗星已于 1998年2月28日返回近日点，1997年至2000年 是狮子座流星雨活动的强盛期，在此期间 地球离彗星母体的轨道距离近于0012天文 单位，是观测流星雨的最好时机。中国紫金山天文台流星雨研究组曾宣布 ，1998年11月18日和1999年11月18日前后，人 们有可能看到33年来最强的狮子座流星暴雨 ，以下是1998年的狮子座流星雨曾给我们带 来欣喜。为了帮助大家不失失机地观测到流星 雨，下表列出了每年可观测的流星雨。二、流星和流星雨的目视观测直接用眼睛或用双简望远镜、广角望远 镜来作目视观测，是观测流星最简便易行的 方法。观测时要注意

6、和记录什么呢?下面，我 们结合国际流星组织(IMO)的规范要求加以 介绍。 (1)流星和流星雨的观测观测前的准备。观测流星或流星雨首先 要选择好观测地点。应当在天光背景暗的空旷地方进行观 测，最好在城郊地区，那里没有或很少有 光污染。远离城市的学校操场是可选择的 观测地点。 观测前应准备的工具和物品有：星图 、钟表、暗的红光手电筒(电筒前遮一块红 布)，录音机、记录纸、铅笔等；食品、饮 料。若在冬季，一定注意穿暖，并带好防 寒用品，如毛毯、羽绒服等。A、测试眼睛的极限星等。观测前，应先有一段时间让眼睛适应黑 暗；然后，观测天顶附近的星座，看不同亮 度的恒星，由星图标出的星等检验眼睛看到 的星的

7、亮度，由此测试你能看到的最暗星是 几等星，这就是你眼睛的极限星等。可以在 不同时间测试多次，然后取其平均。 B、观测和记录的内容。首先要做好观测环境记录，它的内 容包括：观测地点(地理经度、纬度)， 天气状况(是晴是阴?有云?有雾?气温等 )等。对观测时间要准确记录包括开始 时间、结 束时间，以及观测的有效时 间等。观测的主要内容有：流星或流星雨出现时刻、持续时间， 最好用录音机录下口述结果；流星的计数，每小时或每分钟出现多 少颗；流星的亮度估计，几等星的有多少；流星的颜色，白色、黄色、红色还是 绿色；流星出现点、消失点的坐标，描绘在 星图上；视野场中心位置，可用视野中心的星 座或恒星的名称表

8、 示。C、观测注意事项。观测中有以下几点请 同学们注意：观测流星雨时不要只把目光盯住辐射 点，要注意辐射点周围较大范围的天区。注意每个人独立观测，并如实记录所 观测到的一切；眼睛要始终盯着观测天区 ，即使记录时也不要将目光移开；最好有 人专门负责记录，或用录音机进行口录。注意区分流星雨和偶发流星。沿流星 路径反方向做延长线，看它是否通过辐射 点，如果通过则属于此流星雨，否则就是 群外流星。如果发生火流星，要注意观察流星余 迹，记录其持续时 间；若流星余迹消失很 快(短于十分之一秒)，则星上角注上“+”号 ，表明是一颗余迹短暂的流星。(2)观测资料的处理天顶小时率的计算。辐射点位置不同时，可观测

9、到的流星 数目不同：辐射点越低，可观测到的流星 数目越少，这是地球大气的吸收和散射造 成的消光影响所致。因此，为了客观地比较流星活动的 强弱，应把所观测到的流星数目都归化到 同一高度。为此，引入了天顶小时率ZHR ，它定义为晴夜在天顶处每小时观测到的 流星数，其计算公式为：ZHR=(n/Teff)Fcz式中，Teff为有效观测时间，即扣除中 间休息的观测时间，以小时计算；n为该时 段内观测到的流星个数；F为云量的改正因 子；c为目视极限星等的改正因子；z为天体 不在天顶时的改正量。F通过云覆盖量加权平均系数k来计算： F=1/(1k) 晴夜，A=0，F=1;若有云，则先求出k。极限星等改正因子

10、c，即观测者的目视极限星 等Lm不同于6.5等星时的改正：c= r 6.5Lm，式中，r是星等为m+1的流星数N m+1”与星等为m 的流星数Nm之比。对于流星暴雨，r=2.03.5，或 取r =0.30。z由下式计算：z(sinh)1式中，h为天体的地平高度(10h90)， 可由球面公式计算 (也可以由天文软件查出) ：sinhsinsincosCOSb(S-a)式中，A为观测地的地理经度；a为天体的 赤经(以度表示)，B为 天体的赤纬；S为地 方恒星时， S-a=t,t为天体的时角。辐射点坐标的确定。先把流星矢标绘在 星图上，然后将矢线沿流星运动相反方向延长 ，同一流星群的延长线将汇集于一

11、点或一小区 域，这就是辐射点的位置所在；它在星图上的 赤经和赤纬即为辐射点的坐标。日视观测流星雨的记录格式。按照国际流 星组织(IMO)的要求填写目视观测流星雨的记 录，内容如下：观测日期：开始观测时间，结束观测时间 (世界时)观测地区：地理经度，地理纬度观测地：国家或地区观测者姓名：观测的流星雨：观测到的每小时的流 星数和每个流星雨的流星总数(可能一夜出 现多个流星雨)流星雨辐射点位置：，观测的流星数N：若没看到流星，记为 “0”；若流星雨的流星很多，不计其数， 记为“”。三、流星和流星雨的照相观测天体搔影是天文爱好者最感兴趣的活动之 一。流星和流星雨的照相观测，最大的优点 是能客观地绘出它

12、们的准确方位和星等。 (1)照相方法和器材a、天文爱好者拍摄流星或流星雨多采用直 接照相，一般有两种方法。一是固定拍摄方 法，另一种为跟踪拍摄。如果在相机前加一旋转的快门，则可以 拍摄到断断续续的流星划迹，已知快门旋 转的速度就可计算出流星的运动速度(图）b、注意拍摄火流星的余迹，这需要露光l 至6小时。火流星的巡天照相观测也是很有 趣的活动。所用照相器材有：照相机：选择好一架广角照相机，视场 越大越好，如2040。对它的极限星等 要有所了解。胶卷(或底片)：采用黑白胶卷，感光灵 敏度要达到ISO 400， ISO 1600或ISO 3200，以适于在弱光的场合下拍摄。由于火 流星较亮，一般可

13、选中等灵敏度的胶片(如感 光度为ISO400)。三角架和快门线：要有稳固的三脚架与控 制灵活的快门线，这是拍出好片子至关重要 的因素。(2)资料处理照相后要用显影液、定影液认真冲洗 底片，冲洗后要晾干如果要测定流星的星 等，则必须要进行定标处理。欲将照片寄往国际流星组织，应在照片 的背面写上如下内容：观测者姓名：国家，地址，Email(电子信箱 号)，电话，传真观测地点：地理经度、纬度及海拔高度观测时间：流星雨出现后开始露光时间与结 束露光的时间(世界时)流星雨的辐射点(或偶发流星出现的)坐标：照相视场中心位置：流星星等与个数估计：几等星的流星 有多少个流星的速度估计：如很慢，慢，一般 ，快，

14、很快照相机的情况：口径，焦距，光圈胶卷(底片)的情况：类型，感光度ISO ，冲洗液(如用D76冲洗)，定影时间等(3)观测注意事项照相机镜头方向：不要把相机的镜头对向辐 射点。 曝光时间：要根据底片的灵敏度确定露光时 间。 底片冲洗：拍摄流星时一定要在同一卷底片 上拍下定标片，然后再冲洗底片，以便测 出流星的照相星等。四、流星和流星雨的视频观测1、视频观测仪器系统。视频记录系统主要由三部分 组成：一个强光力的照相机镜头、一个像增强器 和一部摄像机。 2、视频观测记录和资料处理。首先在视频磁带中找 寻流星的记录，这虽很费时间但又是必须做的工 作，可以用计算机运行专用的软件来完成。第二 步是用计算机得到流星的图像及测量流星的亮度 。此外，要计算出流星的方位和速度，并把计算 结果存人资料盘。