八月,又一颗彗星,另一种盛宴——英仙座流星雨全攻略

每年有很多场流星雨,除去跟你不在一个半球的,太忙没时间去看的,天气不好被云挡住的,满月月光太强看不到的,找不到合适观测位置的,本身亮度不够的,流星个数太少的,剩下可能只有一场。而你不知道这一场,是不是即将到来的这一场。
 

 

文 | 孙小猴,Percy

 

魔幻的2020已经过半,
一眼六千八百年的彗星渐行渐远,
再次光临时,
不知我们的地球是否安好?
 

新智彗星(Comet NEOWISE)

(Instagram: ipercy_)

 

 

今夏的夜空注定不太平静,一颗彗星刚走,另一颗彗星又将给我们带来一场视觉盛宴。英仙座流星雨(Perseids),每年7月17日至8月24日光临地球,峰值往往出现在8月12日或13日,与象限仪座流星雨(1月4/5日)以及双子座流星雨(12月13/14日)并称为北半球三大流星雨。英仙座(Perseus)的这场“雨”不但流量大、亮度高,又因为出现在夏夜里,温暖的天气为观测提供了极大的便利。

  ?
不是要说另一颗彗星吗?为什么忽然插播起流星雨了?

 

看来有必要在此加一小段科普…

 

前几天看过新智彗星(Comet NEOWISE)的你一定还记得彗星的样子——一个圆圆的头加一个扫帚似的尾巴。彗星的核心部分,称为彗核(nucleus),由石块、尘埃、冰,以及固态的一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氨等组成。随着彗星沿着轨道慢慢逼近太阳,彗核里以水为主的挥发性物质便被汽化并包围在彗核周围,这其中也混杂着大量尘埃。彗星的这种“大气层”,便是我们所看到的那个圆圆的头,被称作彗发(coma)。等彗星进一步靠近太阳后,彗发中的气体受太阳风的影响在彗星背向太阳的一侧形成了彗尾(tail);除此之外,彗发中的尘埃因为受太阳风影响较小,所以产生了拖拽在彗星运行轨迹后方的另一条彗尾。

左侧为顺着太阳风的气体尾,右侧为略甩向彗星运行轨道后方的尘埃尾

(图片来自 Wikimedia ,作者 NASA Ames Research Center/K. Jobse, P. Jenniskens)

 

  !
看了好几天彗星,居然还有这些门道…

 

了解完彗星,终于可以讲讲流星雨(meteor shower)的形成了。尘埃尾在彗星轨道周围留下了无数小颗粒,如果这条小颗粒带恰巧在地球运行的轨道上,那就意味着地球每年都要从中穿行而过。

 

有一颗叫作斯威夫特·塔特尔(109P/Swift-Tuttle)的彗星,每133年访问地球一次。因为上一次造访发生在1992年,所以错过了那次的你应该是没啥希望了…

 

见不到彗星真身,却不妨碍你欣赏它的子子孙孙——每年夏天,当地球运行至该彗星轨道时,英仙座流星雨就落了下来。其实这场“雨”并不来自于哪个星座,只是由于彗星轨道的切线刚好指向英仙座,在地球上看来似乎所有的流星都是从那里发射出来的,所以英仙座也就顺理成章的拿下了冠名权。

 

地球、彗星轨道示意图

 

如何观看

 

在为观测做计划的阶段,你可以先前往 Time and Date 网站了解一下流星雨的方位。

 

点击右上角的下拉菜单选择观测日期,再拖动下方时间轴,查看流星雨的动态示意图,左上角可以看到辐射点(radiant)的方位参数。另外,时间轴上除了日出日落等时间点以外还显示了月升时间,由于今年预测的峰值会出现在8月12日凌晨,而这一天是农历的6月23日(下弦月),大约在午夜升起的月亮会对观测造成一定的影响,所以这一点也是有必要考虑进去的。

 

(图片来自 Time and Date)

根据辐射点高度以及月升时间等因素,你就可以考虑一下具体的观测时间和地点了。一般来说,英仙座流星雨的最佳观测时间是在午夜到黎明前,因为辐射点的位置相对较高。但是因为月亮的因素,11日至12日这一晚的上半夜观测效果也相当不错。

 

至于观测地点,基本上就两点——空旷和黑。原因显而易见,就不再赘述。Dark Site Finder 提供了全世界的光污染地图,可作为参考。

 

出门前,根据你打算前往的观测地点,可能需要准备好以下物品:

手机(观星app):如果对方位和星座完全不在行,建议先随便下载一个观星 app ,以防到时候两眼一抹黑,完全找不到英仙座。

手电:现在的手机一般都能替代手电,此项可选。

头灯:相比手电或手机,头灯会好用很多。

躺椅或野餐垫:最好带上一个工具能让你躺着观看,坐着看一晚可能会得颈椎病… 再不济也得有把能让人仰头坐着的椅子。

 

 

防蚊虫喷雾:根据所在地气候情况选带。

御寒衣物:根据所在地气候情况选带。

水和零食:取决于你打算看多久,小心不要因为一直没等到流星而大大超出了预计时间。

望远镜:这玩意带不带随你,但是带去了也不是用来看流星的…

相机:这个放在最后是因为流星雨拍摄难度较大,非专业人士不建议去拍,很可能落得照片没拍到流星雨也没看成的悲惨结局。如果真心感兴趣,可以参考下文流星雨拍摄部分。

到达观测地,关闭所有灯光,让眼睛在黑夜里适应一段时间,会获得更好的观看体验——此条特别适用“撸手机综合症”患者,可别因为等的无聊没事撸一下手机最后啥都没看到…

 

在东北方向找到英仙座,摆一个最舒服的 pose ,除了耐心等待基本就没啥技术含量了。流星出现的范围会相当广,只要找到大概方位即可,拍照的话也建议使用广角镜头。看流星雨这件事运气很重要,平时多攒攒人品,比如在朋友圈里转发一下我们这篇文章,说不定会有帮助哦!

 

Q&A

 

问:现场观看流星雨效果真的像下雨一样吗?
答:抱歉,这只是一个美好的愿望。作为北半球三大流星雨之一的英仙座流星雨,高峰时每小时也只能出现50到100颗流星,也就是说平均一分钟一到两颗,真的是一场比零星小雨还零星的小雨… 你看到的那些流星“雨”都是多张照片叠加而成。

 

 

问:听说流星掉下来就是陨石(meteorite)了,会不会有被砸到的概率?
答:
形成流星的物质大小一般在一粒沙子到一个鹅卵石之间,在发光发热让你看到流星后就灰飞烟灭了,所以没啥好担心的。如果真来了颗大的没烧完还碰巧砸在了你身旁,赶紧捡了可能值不少钱呢…

问:流星发光的原理是什么?
答:因为流星以极快的速度进入大气层,其前方的空气被压缩后产生1600摄氏度以上的高温,致使形成流星的颗粒被汽化,从而在夜空划出一道亮痕。

问:要多快的速度才能产生这样的高温啊?
答:英仙座的流星速度是相当快的,它们进入大气层时与地球之间的相对速达可以达到每秒60公里。

问:我们在城里开车好像也是60码吧?
答:人家那是“每秒”,也就是216000码… 谢谢!

问:火流星(bolide/fireball)是什么?它们着火了吗?
答:一些质量较大、明亮异常的流星通常被称为火流星,它们的出现往往还会伴随着可以听得见的爆炸声。

问:流星离我们有多远?
答:你所看到的发光的流星一般高度在100公里附近。相比于新智彗星动辄以天文单位(AU)计量的距离而言,我们距离流星是很近的。正因为流星速度快,离地面距离近,相对观察者的角速度也很大,多数流星只会显现一秒左右,火流星会稍长,但也不过几秒钟。

问:流星都是由彗星轨道上的尘埃产生的吗?
答:在彗星轨道以外的星际空间中也是存在着尘埃的,它们同样能产生流星,只不过密度较低,所以只会偶然出现几颗,称为偶发流星(occasional meteor)。流星雨则通常来自于彗星或者小行星(asteroid)轨道上的尘埃。

 

流星雨拍摄

 

如果你想拍摄流星雨,除了拥有天选的运气,趁手的装备也很重要。一台全手动功能的相机,一个稳定的三脚架,和一支广角镜头是必不可少的(很遗憾,手持手机是拍不到的),最好还要有能定时自动拍照的快门线。

 

首先,找到观测地之后寻找视野里最亮的星星进行手动对焦,固定焦点之后就可以把相机中心对准东北方位,使用最大光圈进行连续拍摄(例如每张30秒曝光,间隔1秒,持续拍200张)。

 

如果有幸拍到很多张,可以后期合成在同一张内,但同时也会带来星轨。如果想拍出清晰的星海和流星雨,则需要使用类似于 Sequator 一类的星空对齐软件,或者使用赤道仪,对“追星”感兴趣的小伙伴可以留言咨询哦~

 

Bonus

 

如果你等了很久只看到几颗流星,有这么一种可能性——你看错了方向…

 

因为这时候,除了来自英仙座的大戏,夜空里还在上演两场迷你剧——宝瓶座δ南流星雨(Southern Delta Aquariids)以及摩羯座α流星雨(Alpha Capricornids)。熟悉十二星座的你应该知道宝瓶座和摩羯座是紧挨着的,所以这两场流星雨差不多来自天空中的同一片区域,大约在西南方,几乎与英仙座相反。

流星雨
宝瓶座δ南 摩羯座α
日期
7月12日 – 8月23日
7月3日 – 8月15日
高峰
7月28/29日
7月28/29日
数量
20颗/小时
5颗/小时
速度
42公里/秒
24公里/秒

 

虽然摩羯座α流星雨的流星数看起来少的不忍直视,但它们之中常常会伴有火流星!所以顺带扫一眼,也许会有惊喜。

 

2017年出现在新泽西上空的火流星

(图片来自 Facebook/Township of Hamilton Police Department)

 

如果你真的等了很久也没看到什么流星雨,又刚好带了望远镜,那就找个星团玩玩吧。位于英仙座的著名双星团(Double Cluster),虽然在英仙座,但可能顺着仙后座(Cassiopeia)去找更容易一些。

 

英仙座双星团

(图片来自 Wikimedia ,作者 Genuson)

 

先看看英仙座与仙后座在夜空中的位置关系:

 

(图片来自 EarthSky.org)

 

仙后座的这个大W或者说大M在夜空中是相当醒目的,找到之后顺着其中两颗星的连线往下找便是双星团了:

 

(图片来自 EarthSky.org)

 

另外,在观看流星雨的闲暇还可以探索一下仙女座星系(Andromeda Galaxy , M31)。它是除了猎户座大星云(Orion , M42)以外最易观看的深空星系,如果把它在夜空中提亮,仙女座星云的大小就会与太阳近似。即便使用广角镜头拍摄,也能非常明显地看到它。仙女座星云与英仙座在同一方位,既然到了又黑又空旷的野外,可千万不要错过。

 

2018年8月11日英仙座流星雨,图片右侧亮线就是一颗流星,中间椭圆状亮点是仙女座星系

(Instagram: ipercy_)

 

放大点看仙女座星系

(Instagram: ipercy_)

 

 

最后祝大家顺利看到流星雨,许个好愿!

 

 

参考文献
[1] https://en.wikipedia.org/wiki/Perseids
[2] https://en.wikipedia.org/wiki/Comet
[3] https://solarsystem.nasa.gov/asteroids-comets-and-meteors/meteors-and-meteorites/perseids/in-depth/
[4] https://www.timeanddate.com/astronomy/meteor-shower/perseid.html
[5] https://www.space.com/12592-top-10-perseid-meteor-shower-facts.html
[6] https://earthsky.org/?p=165416

 

 

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