第二节 流星体
第二节 流星体
这本书的读者一定看到过“流火”——像恒星一样的物体，或远或近地掠过天空，然后消失。这些物质在天文学上统称为流星（meteors）。它们亮度不等，不过越亮的就越罕见。一个经常在夜晚外出的人几乎不会在一年里也看不到一颗异常明亮的流星，运气好的话，他在一生当中会有一两次看到一颗照亮整个天空的流星。
一年当中几乎任何一个晴朗的夜晚观测者都可以在一小时里看到三四颗以上的流星。有时候流星多到数不清，例如8月10日至15日之间可以看见比平时更多更明亮的流星。历史上有好几次流星多到使观测者感到惊奇和恐惧，1799年和1833年就出现过这种奇异的情况，特别是在1833年，南方的黑人感到非常恐惧，以至对那次现象的记忆一直口口相传至现在。
流星产生的原因
流星产生的原因直到19世纪才得以知晓。除了太阳系中已知的天体——行星、卫星、彗星，还有掠过太空围绕太阳公转的数不清的小天体，它们太小了连倍数最高的望远镜也看不见。这些物体中的绝大多数很可能都没有鹅卵石甚至沙粒大，地球在围绕太阳公转的过程中不断遇到它们。与地球的运动在一条直线上的物体速度可能高达每秒几英里，也许是10英里、20英里、30英里甚至40英里。以这样的高速穿越大气层时，这些物体立即产生高温致使它们自身的物质燃烧发出明亮的光芒——无论其多么坚固。我们所看到的便是一颗微粒穿过上层大气的稀薄地带时燃烧的过程。
当然，流星越大越坚固，出现时越亮，历时越长。有时流星太大太过坚固，在燃烧殆尽时离地球只有几英里。这时，人们在它经过的天空就会看见异常明亮的流星。出现这种情况时，在流星经过几分钟后会从其经过的地区传来巨大的爆炸声，好似大炮发射，这是它们高速飞行时压缩空气产生震动引起的。
在极少数情况下，彗星体量太大，到达地球时没有烧完或者气化。这时便会掉下一颗陨石，这种情况一年会在世界各地发生几次。
我们不能说流星是如何产生的，甚至关于这个问题的猜测都是危险的。在它们的表面上发现有熔化的痕迹，这便是它们穿越大气层的自然结果，据此判断其表面被加热至远远超过熔点。
流星雨
当代关于流星问题的最伟大的发现与已经提到的流星雨有关，流星雨发生在一年中的特定季节。最值得关注的流星雨发生在11月份，这个月的流星雨中的流星叫作狮子座流星群（leonids），因为它们的视运动路线源自狮子座。研究相关的历史发现，这样的流星雨大约每隔1/3个世纪发生一次，已经这样反复发生至少1 300年。最早的记述来自阿拉伯：
“599年，穆哈兰（Moharren）月最后一天，众星四射，互相乱飞似成群的蝗虫；人们惊慌失措向至高无上的神祈祷；如果不是神使降临，为何会有这种天象？愿祈福祉。”(https://www.daowen.com)
对这种规模的流星雨进行第一次详细的记述是在1799年11月2日。记述者是洪堡（Humboldt），当时他身处安第斯山脉。似乎将其视为非常异常的现象，而没有对其起因进行严谨的科学研究。
下一次流星雨发生在1833年，这一次似乎是有史以来最值得关注的。天文学家奥尔贝斯（Olbers）据此提出流星雨的周期为34年，并预测下一次可能出现在1867年，而实际出现在1866年。1866~1867年的这次观测比以往都更加仔细，并取得了非凡的天文发现，揭示了流星和彗星的关系。要想说明这个问题，我们必须阐明流星雨的辐射点。
在流星雨出现期间，如果在天球上用线标出每一颗流星的轨迹，并把这些线反向延长，会发现所有的线都相交于天空中一点。对于11月份的流星，这个点在狮子座；对于8月份的流星，这个点在英仙座。这个点叫作流星雨的辐射点。流星移动的路线好似都从这个点发出，但决不要认为可以真的能在这个点上看到流星；它们可以在距这个点90°以内任一点上出现，然而一旦出现便都从这个点出发。这表明流星穿越地球大气层的时候都在平行线上运动。辐射点就是透视法中所谓的消失点。
彗星和流星的关系
已经知道11月份流星雨的周期为33年，辐射点的确切位置也已经测定，计算这些流星的轨道便成为可能。1866年流星雨之后不久勒维耶便这样做了。碰巧1865年12月出现一颗彗星，在1866年1月经过近日点。对这颗彗星的运动进行仔细研究后得出它的周期约为33年。奥伯尔兹（Oppolzer）计算出这颗彗星的轨道，发表时却没有注意到其与流星的轨道很相似；随后夏帕雷利发现奥伯尔兹计算出的彗星轨道和勒维耶计算出的11月流星的轨道几乎完全相同。它们太接近了，可以肯定这两个轨道是同一个，很明显，制造11月流星的物体在轨道上追随着彗星。从而可以推断，这些流星原本是彗星的组成部分，又逐渐从彗星上分离。当彗星以上一节中所描述的方式解体时，其中未完全消失的部分以微粒的形式继续围绕太阳公转，因为没有足够的引力维系而逐渐分开，不过它们仍然在几乎相同的轨道上彼此相随。
8月流星也是如此。这些流星运行的轨道与1862年出现的彗星所在的轨道非常接近。这颗彗星的周期没有能够准确测定，推测是在100~200年之间。
第三个受到关注的情况发生在1872年。我们已经讲过比拉彗星的消失，这颗彗星的轨道几乎与地球的轨道相交于地球11月末经过的一点。根据已观测到的这颗彗星的周期，这颗彗星应该于1872年9月1日经过这个点，在地球经过同一点之前2~3个月之间。根据其他类似情况可以断定，1872年11月27日晚将出现流星雨，辐射点在仙女座。这个预测的每一个细节都应验了，这些流星就是仙女座流星雨（andromedes），这里发生了几次绚丽的流星雨，但是1899年以后，只观测到少数流星。
下面讲一些令人失望的情况。1866年出现的彗星本该在1898~1900年间再次出现，然而并没有观测到。或许是遗漏了，不是因为这颗彗星完全解体了，而是因为它经过近日点时离地球太远，无法被观测到。另外，预计1899~1900年会有流星雨，却没有流星大量出现。这种情况可能的原因是，这一群流星因为行星的引力作用而偏离了原来的轨迹，这种情况很常见。
普遍认为，无数彗星围绕太阳运转的过程中遗弃了微小的碎片，这些碎片在轨道上就像从队伍里掉队了一样，当地球遭遇一群这样的碎片时便产生了流星雨。不过仍然有一个疑问，是否所有这些流星微粒都是彗星碎片，答案可能是否定的。有时流星的速度超过上一节里讲的抛物线的极限，因此，有些流星可能和太阳系没有关系，而是广袤的恒星间的流浪者。
黄道光
这是一种柔和而微弱的光，在太阳周围，大约蔓延至地球轨道，位于黄道面附近，如图43所示。在热带地区，任何晴朗的晚上日落后约一小时之内都可以看到。在我们所处的纬度地区，春季是最佳观测时间，日落后一个半小时左右总能见于西方天空和西南方向上，向上延伸至昴星团。这个季节之所以最适宜观测，是因为黄道光在黄道面上，而此时黄道面与地平面的角度比在其他季节大。秋季可见于黎明之前，从东方升起向南方天空展开。
图43 黄道光
有一个相关的现象仍然是天文学上的一个谜。天空中正对太阳的地方总有一片微光，术语叫作对日照（coumter glow）。光线之微弱只在最有利的条件下才能看到，当它进入银河便淹没在银河的光辉中，同样，当月球在地平线之上时，它便淹没在月光之中。
对日照在每年6月和12月经过银河，因而这两个月期间看不见。在1月初或者7月初也有可能看不见。其他时间当太阳在地平线以下很远，天空非常晴朗而且看不见月亮时才能够看得见。此时它看起来极为微弱，没有清晰的轮廓，观测者扫视太阳正对面可以发现它。
黄道光可能是一群非常微小的物体反射的太阳光，这些物体或许如流星一样持续围绕太阳旋转。我们自然认为这也是对日照的成因，不过有一个疑问，即为什么只能在太阳对面看到对日照。有一个观点指出地球可能像彗星一样有一个尾巴，对日照就是这个尾巴竖起来的样子。这不是没有可能，但是没有证据证明其真实性。
