双子座流星雨每年12月中旬来临，今年将在13日晚上至14日清晨之间达到极大。

“带你去看流星雨，落在这地球上，让你的泪落在我肩膀”，二十年前，电视剧《流星花园》主题曲传遍大街小巷。一起看流星雨，成为多少少男少女你侬我侬的浪漫梦想。关于流星雨，你知道有哪些硬核知识吗？

撰文 | 李明涛

01、流星、流星雨和流星暴有什么关系？ 

我们所在的太阳系是个热闹的大家庭。除了太阳、八大行星及其卫星、矮行星之外，还存在浩如烟海的小不点们——小行星和彗星，更小尺寸的微流星体，以及微米尺寸的宇宙尘埃。地球、小行星、彗星、微流星体、宇宙尘埃都围绕着太阳运行，他们的轨道存在交叉。如果他们在相同的时间和相同的地方相遇，就就会造成一起太阳系“交通事故”。彗星是由水冰和岩石构成的脏雪球，一般会在大气层中解体。小行星主要由固态岩石构成，直径百米以上的小行星通常会直接穿过大气层，抵达地球表面，产生撞击坑，并伴随强烈的冲击波、热辐射、地震和海啸等灾难现象。小尺寸小行星则会在大气层中解体、空爆，形成明亮火球，并伴随轰隆隆的爆炸声。

基本概念 / 美国流星学会流星是毫米级至厘米级尺寸的微流星体高速进入大气层，挤压摩擦大气导致小行星表面温度升高，烧蚀引起的发光现象。大部分流星解体高度在80-120公里高度，并且不会伴随声音。

流星雨 / breezyscroll.com

流星雨是成群的流星与地球相遇。人们看到大量流星从夜空中某一点迸发并坠落的现象，该点也被称为流星雨辐射点，通常以流星雨辐射点所在天区的星座命名流星雨。比如狮子座流星雨、英仙座流星雨等。当流星雨超过一定强度（比如每小时天顶流星数超过1000颗），就可以称为流星暴。

02、流星雨从哪里来？

流星雨的母体一般为彗星，也有流星雨的母体为小行星。彗星是水冰和砂砾构成的脏雪球。在靠近太阳时，升华的水冰会携带砂砾脱离彗星表面。随着引力和光压等扰动作用下，砂砾逐渐散布在彗星运行的轨道上，形成一个布满砂砾的椭圆条带。当地球穿过这条砂砾带时，就会发生流星雨现象。

地球穿过彗星轨道 / skyandtelescope.org

双子座流星雨的母体为3200 Phaethon小行星。为什么小行星会成为流星雨的母体，至今还没有完全解释清楚。其中一种解释是，3200 Phaethon小行星可能在很久以前经历了一次严重的太阳系“交通事故”，从而产生了大量溅射物，散布在运行轨道上。

3200 Phaethon小行星轨道 / earthsky.org

此外，3200 Phaethon小行星是近日点最靠近太阳的小行星之一，最近距离仅约2900万公里，比水星到太阳的距离还近一倍。受到太阳光的蒸融，3200 Phaethon小行星在靠近太阳时会出现一个小的尘埃尾。

03、世界上有哪些知名的流星雨？

象限仪座流星雨、英仙座流星雨和双子座流星雨被称为北半球三大流星雨，每小时天顶流星数量均超过100颗。

流星雨时间及母体 / NASA

狮子座流星雨也是极富盛名的“流星雨之王”。它的强度呈现出明显的周期特征，流星雨平时强度较低，大约每小时10至15颗流星，但平均每33至34年，狮子座流星雨就会出现一次高峰期，流星数目可超每小时数千颗，形成流星暴。1883年，狮子座流星雨迎来了一次超强爆发，创下了每小时10万颗流星的强度记录，让狮子座流星雨收获了“流星雨之王”的美名。

狮子座流星雨1883年超强爆发  / Adolf Vollmy

狮子座流星雨上一次爆发是在2001年左右，据事后统计，高潮时候每小时接近9000颗流星从天空划过。预计狮子座流星雨下一次爆发在2034年左右。

04、流星有哪些颜色？

细心的你可能会发现流星有不同的颜色，不同颜色的流星有什么区别呢？其实流星颜色是流星体的化学成分及反应温度的体现，不同成分的流星穿过大气层时，会显示出不同的颜色。

流星颜色与物质成分 / ALMA

流星体的主要成分为钙、镁、钠、铁、硅等元素。不同元素在烧蚀时会发射出不同波长的光。比如，钙原子发生紫色的光；镁原子发出蓝绿色的光；钠原子发出橘黄色的光；铁原子发出黄色的光；硅原子发出红色的光。空气中众多的氮氧原子则发出红色的光。流星的颜色还与烧蚀温度相关。很多流星在初始阶段往往会拖着一条绿色的尾巴，对应着高层大气中氧原子的发射谱线。随着温度的升高，流星本体受到更多烧蚀，逐渐呈现出流星本体物质的发射光谱特征。不同物质成分的烧蚀温度不同，进一步增加了流星光谱的复杂性。

05、流星雨会危害航天员安全吗？

空间站被流星击中的几率非常低，但并不等于没有可能性。奥林巴斯1号是1980年代欧空局的通信卫星，在当时是有史以来建造的最大的民用通信卫星。1993年8月11日至12日英仙座流星雨的高峰期，这颗卫星姿态失控并开始旋转。据推测可能是被斯威夫特－塔特尔彗星（109P / Swift-Tuttle）的碎块击中并损坏。最终，奥林巴斯卫星被送到了“卫星垃圾场”——GEO丢弃轨道。

奥林巴斯1号通信卫星 / ESA

在航天发射窗口选择时，会尽量规避流星雨峰值时刻。1997～2002年正值狮子座流星雨33年一次的回归期，产生这一著名流星雨的母体彗星Tempel-Tuttle回到近日点，由于与地球轨道非常接近，聚集在彗星前后的流星体微粒以高速喷向地球，产生远超平时的流星暴。在此期间发射或运行的航天器，势必要考虑可能来自于流星暴的影响。中国科学院空间环境预报中心专家预测发现，“神舟”一号飞船原定发射的1998年11月18日北京时间7：00，正逢狮子座流星暴最强期，而2天后的11月20日7：00流星暴则已结束。

“神舟一号”发射 / 网络

当时飞船应用系统总设计师顾逸东问道，18日遇到流星雨的概率是多少。空间环境预报中心主任龚建村说，18日发射，风险为100%。推迟24小时，风险为6%。推迟48小时，风险近乎为零。他们据此建议飞船推迟2天发射，保障了“神舟”一号的安全运行。

06、流星雨一定发生在晚上吗？

不，白天也有流星雨。只不过白天光线过于强烈，人们通常无法看到白天发生的流星雨。现代科学家借助流星雷达等设施，已经可以研究白天发生的流星雨。六分仪座（Sextantids ）流星雨就就发生在白天，每年在9月27日左右达到峰值。由于发生在白天，六分仪座流星雨的辐射点非常靠近太阳，是最难观测的流星雨之一。需要佩戴护目镜才能观测六分仪座流星雨，否则眼睛可能受到耀眼阳光的伤害。此外，也可以在日出之前观看六分仪座流星雨，最佳观测时间为凌晨4点半。

NASA全天空火球网捕获到的白日流星 / NASA

07、古人见过流星雨吗？

是的，古人不仅见过流星雨，还做了详细记录呢。中国是最早记录流星雨的国家。《竹书纪年》中就有“夏帝癸十五年，夜中星陨如雨”的记载。《左传》中有“夏四月辛卯夜，恒星不见，夜中星陨如雨”的表述，所记载的流星雨发生在鲁庄公七年（公元前687年）四月，是世界上最早的天琴座流星雨记录。

《左传》关于天琴座流星雨记载 / 网络

有专家统计，我国古代与流星雨有关的记录有180次之多。其中天琴座流星雨记录大约有9次，英仙座流星雨大约12次，狮子座流星雨记录有7次。关于流星雨的动人场面，中国古记录也很精彩。南北朝时期刘宋孝武帝“大明五年三月，月掩轩辕。有流星数千万，或长或短，或大或小，并西行，至晓而止。”

作者简介

李明涛，中国科学院国家空间科学中心研究员，主要从事人造/自然天体轨道力学、行星防御与利用研究，业余时间做行星防御科普。

本文经授权转载自微信公众号“中国国家天文”，原标题为《当我们看流星雨时，你想知道的七件事》，编辑：怀尘、紫晓 。