象限儀座流星雨

象限儀座流星雨

象限儀座流星雨,是每年年初都會發生的一個比較大的流星雨象限儀是一個比較古老的星座,現代星座的劃分中則沒有這個星座,其位置大致在牧夫座天龍座之間,赤緯可達50N左右。該流星雨的速度中等,流星亮度較高,分辨象限儀群內的流星並不難,它們的顏色多有些發紅。

基本介紹

  • 中文名:象限儀座流星雨
  • 外文名:Quadrant meteor shower
  • 狀態:已經廢棄的星座
  • 又名:“天龍座流星雨
  • 時間:1月1日到5日
  • 赤緯:50N左右
  • 位置牧夫座天龍座
形成原因,名稱由來,發生時間,探索歷史,主要特點,亮度,波動,輻射,觀測要點,

形成原因

象限儀座流星雨,是個已經廢棄的星座,流星雨原名“天龍座流星雨”,它的輻射點原本位於天龍座,現今已經轉移到牧夫座。象限儀流星雨,為傳統大流量的流星雨,對於天文學家和天文愛好者來說,都是最陌生的一個,就連它的母體彗星直到現在還是一個迷。一種觀點是象限儀流星雨的母體彗星為C/1490 Y1和C/1385 U1,而有的科學家認為它是小行星2003 EH1所帶來的。這個流星雨或許是地球經過小行星 2003 EH1 (原來是彗星,疏鬆物質被太陽吹散後,剩下的彗核變成是小行星) 在軌道上的殘留物所形成的 。

名稱由來

象限儀座流星雨,是個主要的流星雨,為了避免與十月出現的另外一個主要流星雨“十月天龍座流星雨”混淆,故此採用個廢棄了的星座來命名,亦是國際天文聯會唯一的一個用不存在星座來命名的流星雨。較舊的中文天文書刊多採用原名,現時仍有部份中文刊物稱這個流星雨為“天龍座流星雨”。
象限儀座流星雨

發生時間

象限儀是一個古老的星座。象限儀座流星雨是每年年初都會發生的一個比較大的流星雨,據預測每小時達上百顆。象限儀座流星雨的活動期為1月1日到5日,極大一般在1月3日左右。極大時的平均天頂流量每小時為120,經常在60 ~ 200之間變化。流星的速度屬於中等,41km/秒,亮度較高。

探索歷史

1825年1月2日,義大利的A.Brucalssi在做出象限儀流星雨的第一個觀測記錄,他記錄道“太空中有大量隕落的星星”。
1835年1月2日,瑞士的L.F.Wartmann同樣記錄到“太空中有大量隕落的星星”。
1838年1月2日,瑞士的M.Reynier都有同樣的記載。
1839年,布魯塞爾天文台的A.Quetelet和美國的E.C.Herrick都做出了獨立的觀測。第一個觀測到“一月初流星群的活躍現象”,流星群被起名叫“象限儀流星雨”。象限儀座是19世紀初星圖上的一個星座。它的位置在武仙座牧夫座天龍座之間。
1863年,美國的S.Masterman取得了相關數據,他指出輻射點位於赤經238度,赤緯46度26分。
1864年,英國的A.S.Herschel教授就觀測到了不尋常的爆發,他在輻射點高度僅19度的時候每小時仍然看到60顆。J.P.M.Prentice就觀測到了每小時131顆的流星雨。
在1864年的流星群活動中,最早的觀測數據在1863年12月28日,而最遲的是1864年1月7日。不過,流星群在1月3日到4日的爆發是很突然的。
1930年,美國的R.M.Dole確定了象限儀流星雨的火流星占5.0%。以後,還有英國皇家天文學會確定的火流星占7.4%。
1864年到1953年,觀測的122個觀測數據確定流星群每小時流量為45顆。但是,這遠不是一個一致的結果。
象限儀座流星雨象限儀座流星雨
1960年到1974年,美國佛羅里達的N.Leod III一直觀測象限儀流星雨。他確定了流星平均星等2.81,以及火流星占5.6%。
1965年到1971年,英國的K.B.Hindley使用了英國天文學會的觀測數據,指出流星雨每小時流量達到最大流量一半以上的時候的時間還不到16小時。後來他又用了英國天文學會、英國流星觀測組織和北美流星觀測組織的數據,指出除了流星群極大當天以外,流星群的流量都在每小時10顆以下。
1971年,Hindley用利物浦大學的IBM360/65計算機計算流星群的軌道,結果竟然發現流星輻射點的半徑竟然有8度。
1979年,I.P.Williams,C.D.Murray和D.W.Hughes再次使用了Hamid-Youssef理論,不過他們用了一個流星暴雨模式和10個測試流星來推算軌道。他們確認了1500年前的流星群的情況,不過發現流星軌道不變這一事實只持續了3000年。他們說這個流星群的軌道將在未來的200-1000年內不與地球軌道重疊,並且地球軌道和流星群密集部分相遇的情況只能持續150-200年。他們還推測母體彗星可能由亮顆組成,一顆已經存在1300年,另一顆可能存在了1690年。
1979年,關於象限儀流星雨的未來得到定論。流星群將繼續保持72度的軌道傾角,但是近日點距離將逐漸增大,最終將超過1AU。也就是說,地球在2400年之後將不會遭遇象限儀流星雨的密集物質。
1985年,K.Fox再次對象限儀流星雨的軌道在過去和未來1000年的情況進行研究。他指出,流星群第一次活動是從八月份開始的,來自赤經341.1度,赤緯12.8度。他也同樣得出1000年以後地球將不再穿過象限儀流星群軌道的結論。
從2009年1月1日至5日,都是象限儀座流星雨的活躍期,其極大值出現在台北時間1月3日21時左右。象限儀座流星雨的輻射點位於天龍座和牧夫座附近,後半夜的觀測條件比較好,輻射點位置隨時間的變化情況。位置對於許多中國北方地區,屬於拱極星座,終年不會沉入地平線之下。
2013年母體彗星過近日點,值得期待;天龍座流星雨,預期沒有爆發跡象;獅子座流星雨,由於母體彗星處於距離太陽最遠時期,觀察到流星的數量比常年偏少,預期也沒有爆發跡象;雙子座流星雨,由於受月光影響,看到流星的數量將大打折扣。
2012活動時段:2011年12月28日 — 2012年1月12日,極大時期: 台北時間1月 4日, 15時20分。(通常120顆,但有時可能會有60到200顆,不過2012年受月光較強,輻射點偏北,我國北方比南方觀看更佳)。
2013年1月2日,新疆天文學會和新疆天文台共同組織開展了象限儀座流星 雨觀測活動。來自烏魯木齊80中的 31名天文愛好者在新疆天文台南山觀測基地不畏嚴寒,以極高的 熱情進行了整夜的 觀測活動。雖然象限儀座流星 雨未能按時赴約,但偶爾來自雙子座方向的 流星 也讓天文愛好者激動不已。
2014年首次象限儀座流星 雨大流星雨,將於1月3/4日精彩上演,但惡劣的 天氣常常令在漫長的 夜晚裹著厚重冬裝急切等候的 觀測者感到失望。
2017年1月3日晚至4日晨,天津市天文學會秘書長劉潔說,象限儀流星雨適合北半球中高緯度地區觀測。從新年之前的12月28日至次年的1月12日,人們都有可能看到該流星雨的群內流星,而其流量最大通常出現在1月4日前後,此時假定輻射點位於天頂的話,每小時的群內流星數目通常可達120顆左右。

主要特點

亮度

r是象限儀流星雨的一個重要參數。r所代表的就是同一流星群內亮流星數目所占的比例,如果一個流星群的r值為3,那么某一星等的流星數量就是比它亮一個星等的流星的3倍。r值越小,亮流星所占例也就越金。絕大多數的流星群r值都在2.6以上,而象限儀流星雨的僅為2.1,可見是一個亮流星很多的群,也非常適合照相觀測。

波動

象限儀流星雨流量最不穩定,其zhr值在60至200之間浮動很大。例如在1909年(ZHR=202顆)和1922年(ZHR=79顆)就有過強烈爆發,而在1901年(ZHR=17顆)、1927年(ZHR=20顆)和1940年(ZHR=21顆)流量很小。造成這個結果的主要原因還是和這個流星群很短的爆發時間有關。在北半球嚴冬的夜晚,如此短暫的極大很有可能會被錯過。但隨著觀測技術的革新,極大時刻也被捕捉得非常精確了。
唯一確定的只有極大位置,黃經282.9度,但是需要強調的就是這只是目視觀測的結果。1947年到1951年,J.Bank進行了無線電觀測,確定極大黃經為282.5度,目視極大和無線電極大時間差異的原因可能是由於波恩廷-羅伯特森效應。也就是說,無線電極大比目視極大平均提前6.3小時。
有趣的是,象限儀流星雨的最大值波動越來越大。英國流星協會的數據顯示,1965年到1971年,流星雨最大值最大量達到190,最小只有65;1971年,日本流星監測中心的數據顯示流星群的平均值為101.2。
實際上,根據理論,象限儀流星群的一些變動可能是由於木星引起的。在每一次波動之間有11.86年的周期。不過,木星對流星群的影響還遠不止這么多。木星牽扯流星群的軌道,使它後退,計算流星群軌道後退的速度為每世紀0.31度、0.41度、0.54度和0.6度。第一個對這個攝動做出研究的是S.E.Hamid和M.N.Youssef,他們在1963年把1954年以來拍攝的流星照片和木星在過去5000年間引起的攝動互相比較,結果發現5000年前母體的軌道夾角是72度。至於為什麼流星群分成了兩塊,他們也找到了答案。他們指出母體在5000年前、4000年前和1500年前都在很近的地方經過木星,結果軌道發生了很小的改變,並且隨著時間的推移,這種改變的效應越來越明顯。1963年底,Hamid和Whipple又進一步指出象限儀流星雨和寶瓶座流星雨可能有一個共同的來源。因為在1300-1400年前,它們的軌道很相似。“並且,他們補充,“它們的流星狀態都很相似。”

輻射

關於輻射點的問題,儘管很早就確定流星輻射點是赤經229.5度,北緯49.4度。但是正如G.E.D.Alcock和J.P.M.Prentice指出“很難確定象限儀流星雨的輻射點”,有時候竟然可以觀測到13個輻射點一起向外輻射流星。

觀測要點

雖然預測流星雨的理論進步不小,但在時間和數量上仍可能存在較大的誤差,故此有志進行科學觀測的朋友應於極大期前後1至2天均作觀測。
象限儀座在1月4日凌晨0:15分升出地平線,在極大期間,於東北方距地平線約15度的低空。雖然流星雨輻射點象限儀座,但流星出現時不一定是輻射點附近天區,而是距離輻射點40至60度的地方,所以請選擇天空視野開闊的地點進行觀測,最重要是西北方無遮擋。
郊外天空固然較黑,能看到更多暗的流星,但考慮到交通、天氣變幻莫測等因素,若能在居所附近(例如花園平台)能找到一處天空視野範圍廣闊的地點也是上選。流星雨只需用肉眼觀看即可,基本上不需藉助望遠鏡。觀測時的應帶備星圖、紅光電筒、地席或摺椅。
如要進行天文攝影,需配備具有"B"快門(可作長時間曝光)的相機和高速菲林。將鏡頭對焦至無限遠,對準象限儀座或其鄰近星座,把光圈調至最大,曝光5分鐘,應有收穫 。
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