共度流星雨

流星雨無(wú)疑是一個(gè)有趣的天象，為得到流星雨的全景圖像，不能只重視高峰期的觀(guān)測(cè)，峰前峰后的觀(guān)測(cè)也很重要。觀(guān)測(cè)主要有以下幾種方法。

目視觀(guān)測(cè)

常見(jiàn)流星雨的觀(guān)測(cè) 一臺(tái)錄音機(jī)每小時(shí)至多可以記錄500顆流星，也就是每分鐘要記8顆。因?yàn)榱餍堑某霈F(xiàn)是隨機(jī)分布的，也可能每分鐘有15顆流星出現(xiàn)，平均出現(xiàn)頻率很難確定，即使像限儀座、英仙座或雙子座這樣的流星雨，也會(huì)讓你一會(huì)兒在一兩分鐘內(nèi)不停地記錄，一會(huì)兒在一陣沉寂中無(wú)所事事。

錄音機(jī)始終不要停，看見(jiàn)一顆流星時(shí)，只要對(duì)著麥克風(fēng)報(bào)出星等就可以了。如果流星出現(xiàn)率超過(guò)每小時(shí)200顆，個(gè)別流星星等的估計(jì)誤差造成的影響很小，所以即使對(duì)估計(jì)的流星星等不很確定，也不要停止報(bào)出星等。如果一個(gè)觀(guān)測(cè)點(diǎn)所有的觀(guān)測(cè)者都這樣做的話(huà)，就可以得到很好的統(tǒng)計(jì)結(jié)果。

對(duì)極限星等的估計(jì)常會(huì)被流星出現(xiàn)所打亂，建議在估計(jì)極限星等時(shí)停止觀(guān)測(cè)。當(dāng)許多流星同時(shí)出現(xiàn)的時(shí)候很難停止記錄，但這樣的情況僅會(huì)持續(xù)一兩分鐘。要記住最終流星的天頂每小時(shí)出現(xiàn)率(ZHR)，準(zhǔn)確性主要取決于對(duì)極限星等的合理估計(jì)，要有規(guī)律地在觀(guān)測(cè)過(guò)程中估計(jì)兩個(gè)極限星等天區(qū)。

強(qiáng)流星雨的觀(guān)測(cè)(HR=500—4000) 強(qiáng)流星雨的出現(xiàn)率平均每分鐘8顆～67顆，換句話(huà)說(shuō)，就是會(huì)讓你處于不能合理地記錄流星星等的尷尬之中。每小時(shí)4000顆流星大約是每秒出現(xiàn)1顆流星，由于流星出現(xiàn)的隨機(jī)性，每秒有三四顆流星要記錄也是有可能的。這時(shí)要盡可能長(zhǎng)時(shí)間地記錄流星星等，不必?fù)?dān)心你的估計(jì)缺乏準(zhǔn)確性。記錄的流星數(shù)目越大，你的結(jié)果就越具可統(tǒng)計(jì)性。另外，不要每記錄一次就停下錄音機(jī)，讓錄音機(jī)一直開(kāi)著，到時(shí)可以從播放的時(shí)間推斷出當(dāng)時(shí)的觀(guān)測(cè)時(shí)間；同時(shí)為了做時(shí)間校準(zhǔn)，還要錄上觀(guān)測(cè)開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)間。這樣觀(guān)測(cè)完之后，你的錄音帶上就應(yīng)該有一個(gè)準(zhǔn)確的起始時(shí)刻，然后是許多的星等或哨聲的錄音，最后是確切的觀(guān)測(cè)結(jié)束時(shí)刻。

流星暴的觀(guān)測(cè)(HR>4000) 平均每秒一兩顆流星時(shí)，可以通過(guò)向錄音機(jī)發(fā)出“嘀嘀”聲來(lái)進(jìn)行錄音記錄。出現(xiàn)率更高時(shí)，加上流星出現(xiàn)的不均勻性，不可能用錄音的辦法一顆一顆地記錄，可以每10顆記錄一次，也就是說(shuō)當(dāng)你印象中有10顆流星出現(xiàn)時(shí)，就錄一聲“嘀”。同樣，也要錄下開(kāi)始和結(jié)束的時(shí)間。另外一個(gè)方法曾用于1966年的流星雨觀(guān)測(cè)，觀(guān)測(cè)者盯住觀(guān)測(cè)天區(qū)，一秒后，估計(jì)看到了多少顆流星。當(dāng)時(shí)最大估計(jì)值達(dá)到了40顆／秒。這種方法不很精確，因?yàn)閷?duì)一秒的時(shí)間和流星數(shù)目的估計(jì)都不會(huì)很準(zhǔn)確。

照相和攝像觀(guān)測(cè)

盡管對(duì)于目視觀(guān)測(cè)者來(lái)說(shuō)，非常強(qiáng)的流星雨非常令人興奮，但這種情形更適合于照相和攝像觀(guān)測(cè)。攝像機(jī)是用不帶感情色彩的電子來(lái)記錄圖像的，無(wú)論是一個(gè)小時(shí)出現(xiàn)一顆流星還是一秒出現(xiàn)一顆流星，對(duì)攝像機(jī)來(lái)說(shuō)毫無(wú)區(qū)別。

流星活動(dòng)曲線(xiàn) 攝像觀(guān)測(cè)主要是測(cè)定流星體的活動(dòng)并計(jì)算流星群的流量。廣角攝像機(jī)和肉眼一樣有較大的視場(chǎng)和一定的極限星等，可以記錄大量的亮流星。根據(jù)亮流星與較暗流星的比例，我們可以推測(cè)出流星群內(nèi)不同大小粒子的混合比。而且因?yàn)榕c目視觀(guān)測(cè)的相似性，廣角攝像觀(guān)測(cè)結(jié)果是用來(lái)校準(zhǔn)1966年的目視觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的首選方法。

一般的攝像機(jī)和電視攝像機(jī)的視場(chǎng)較小，但能記錄下較暗的流星，由此得到的數(shù)據(jù)可以將廣角攝像系統(tǒng)獲得的流星流量曲線(xiàn)，拓展到產(chǎn)生暗流星的較小的流星體的范圍內(nèi)。這樣我們就能發(fā)現(xiàn)流星雨是否在一定的星等截止，以及肉眼看不到的流星數(shù)目是否持續(xù)以指數(shù)增長(zhǎng)。

最后，采用一組不同鏡頭的攝像系統(tǒng)，可以在15個(gè)星等的亮度范圍內(nèi)研究流星活動(dòng)——從－7等的火流星到最暗的7等的流星。建議同一地點(diǎn)的攝像觀(guān)測(cè)者合理安排觀(guān)測(cè)，以獲得不同大小的粒子產(chǎn)生的流星體的資料及更多的流星信息。

如果沒(méi)有攝像機(jī)，照相觀(guān)測(cè)也可以為強(qiáng)流星雨活動(dòng)的流星群流量的估算提供數(shù)據(jù)。遇到強(qiáng)流星雨時(shí)，在活動(dòng)高峰期應(yīng)曝光5分鐘，高峰前及高峰后應(yīng)增加曝光時(shí)間到10分鐘～20分鐘，整個(gè)觀(guān)測(cè)過(guò)程中應(yīng)用同一卷膠卷。

流星群軌道 觀(guān)測(cè)流星雨的另一個(gè)目的是通過(guò)流星雨的軌跡來(lái)測(cè)定流星群的軌道。為此最好采用照相觀(guān)測(cè)，盡管攝像觀(guān)測(cè)可以按星等大小順序記錄更多的流星，但精確度肯定比不上照相觀(guān)測(cè)。這主要是因?yàn)檎障嗟灼细泄馕镔|(zhì)的空間分辨率，比圖像增強(qiáng)器的熒光屏高10倍。觀(guān)測(cè)強(qiáng)的流星群活動(dòng)可以獲得足夠數(shù)目的流星照片，從而算出最佳的流星群軌道。

其他一些目的 通過(guò)攝像和照相觀(guān)測(cè)，可以獲得大量亮流星的資料，從而開(kāi)展一些特定的研究。高分辨率的流星光譜非常少見(jiàn)，主要是捕捉足夠亮的流星的機(jī)會(huì)極小。用高精度的光柵，探測(cè)器的極限星等要比流星成像時(shí)低3個(gè)星等，所以，要想得到流星光譜，在缺少?gòu)?qiáng)流星雨活動(dòng)的時(shí)候，需要幾小時(shí)(攝像觀(guān)測(cè))甚至幾千小時(shí)(照相觀(guān)測(cè))守在儀器旁邊。即使在英仙座流星雨期間，平均最長(zhǎng)曝光時(shí)間也需要幾十分鐘甚至幾十小時(shí)。在高于一般流星雨好幾個(gè)星等的流星暴期間，才有機(jī)會(huì)在一個(gè)觀(guān)測(cè)夜里得到幾條高質(zhì)量的流星光譜，從而將單個(gè)流星體的光譜與大量的統(tǒng)計(jì)樣本進(jìn)行比較，然后對(duì)差異做出評(píng)估。

攝像觀(guān)測(cè)和照相觀(guān)測(cè)的另外一個(gè)特別的目的是記錄下久現(xiàn)流星余跡。流星雨主要是由來(lái)自于彗星的高速流星群引起的，這將會(huì)產(chǎn)生大量的久現(xiàn)流星余跡，有時(shí)會(huì)在幾十分鐘內(nèi)可見(jiàn)。流星體的數(shù)目越大，記錄下亮的久現(xiàn)流星余跡以及它被高層大氣扭曲的機(jī)會(huì)就越多。攝像機(jī)可以記錄下流星余跡所有細(xì)微的變化，而通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的曝光，照相設(shè)備可以記錄下目視和攝像觀(guān)測(cè)已不可見(jiàn)時(shí)久現(xiàn)流星余跡的發(fā)展過(guò)程。如果你有一個(gè)光柵或棱鏡，但沒(méi)有攝像機(jī)，應(yīng)該考慮將它們裝在照相機(jī)上，在非常亮的火流星出現(xiàn)并留下一條持續(xù)幾十秒的余跡時(shí)進(jìn)行拍攝。流星余跡的光譜極其稀少。

在流星雨的觀(guān)測(cè)中，攝像機(jī)和照相機(jī)或許可以給你帶來(lái)終身難忘的紀(jì)念品。1966年，獅子座流星雨的那張有70多個(gè)流星的照片，不但在流星觀(guān)測(cè)者中赫赫有名，在整個(gè)天文愛(ài)好者中也引起了轟動(dòng)。所以請(qǐng)珍惜每一次機(jī)會(huì)，使你成為幸運(yùn)者!

望遠(yuǎn)鏡觀(guān)測(cè)

為了得到更完善的流星雨的圖像，有必要在各種亮度范圍內(nèi)觀(guān)測(cè)流星。能被望遠(yuǎn)鏡看到的流星要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)肉眼，可以提供比目視更暗的流星的信息，對(duì)業(yè)余觀(guān)測(cè)者來(lái)說(shuō)，也是唯一能夠獲得暗于6等的流星信息的方法。

主要的目的是測(cè)定在整個(gè)過(guò)程中暗流星群的流量，而不僅僅只在高峰期；另外，還可以測(cè)定流星進(jìn)入高峰活動(dòng)的時(shí)刻。如果要選用天文望遠(yuǎn)鏡或雙筒望遠(yuǎn)鏡，就要注意選用大視場(chǎng)的(最大達(dá)70°)以及合適的儀器來(lái)探測(cè)盡可能暗的流星。

一般流星活動(dòng)(HR<30) 根據(jù)以往的經(jīng)驗(yàn)，在暗處用筆作圖每小時(shí)最多可記錄25顆～30顆流星。對(duì)于低于每小時(shí)30顆的采用標(biāo)準(zhǔn)的筆畫(huà)技巧，可選兩個(gè)天區(qū)，每個(gè)視場(chǎng)約30分鐘。合適的國(guó)際流星組織(ZMO)天區(qū)圖是123和147，80和146，81和145，103和146。記錄和畫(huà)流星路徑所用的時(shí)間也要記下來(lái)，這對(duì)流量測(cè)量也是很重要的。如果流星出現(xiàn)的頻率不是太高，不要忘記畫(huà)出久現(xiàn)流星余跡的扭曲。

如果出現(xiàn)頻率太高，要運(yùn)用下面的技巧。

較強(qiáng)流星活動(dòng)(HR=30～500) 每小時(shí)30～500的流星出現(xiàn)頻率對(duì)筆畫(huà)記錄要求太高了，在給定的時(shí)間，與目視觀(guān)測(cè)相比，記錄天區(qū)小，望遠(yuǎn)鏡觀(guān)測(cè)相對(duì)來(lái)說(shuō)較容易。

選取一個(gè)天區(qū)，盡管在ZMO天區(qū)可以做出極限星等的估計(jì)，但這里不必是ZMO選定的天區(qū)，重要的是要有不同亮度的恒星，而且位于流星輻射點(diǎn)以上10°～20°。觀(guān)測(cè)過(guò)程與目視觀(guān)測(cè)一樣，但需要一些特別的技巧。如果對(duì)使用錄音機(jī)不熟悉，需要預(yù)先練習(xí)。對(duì)視場(chǎng)內(nèi)的幾個(gè)恒星做出極限星等的精確估計(jì)很重要，而且需要經(jīng)常做出估計(jì)。對(duì)那些自己選定的天區(qū)，不知道觀(guān)測(cè)天區(qū)內(nèi)恒星的星等，應(yīng)估出目視極限星等。

記錄看到的流星的星等時(shí)，應(yīng)把與流星雨無(wú)關(guān)的偶發(fā)流星除外。這樣在一陣流星來(lái)的時(shí)候可以節(jié)省些時(shí)間，估計(jì)流星星等的速度要快，所以對(duì)所選天區(qū)的恒星星等要比較熟悉。最好在流星雨活動(dòng)開(kāi)始的時(shí)候先練習(xí)一下這個(gè)過(guò)程。

強(qiáng)流星雨(HR=500—4000) 參照相應(yīng)的目視觀(guān)測(cè)注意事項(xiàng)。如果流星出現(xiàn)頻率達(dá)到幾秒一顆或一秒一顆，只記錄星等，甚至連星等值前的“+”號(hào)也可省略。星等值為負(fù)的流星相當(dāng)少見(jiàn)，如果出現(xiàn)的話(huà)，應(yīng)暫時(shí)停下來(lái)等眼睛重新適應(yīng)后再觀(guān)測(cè)。

流星暴的觀(guān)測(cè)(HR>4000) 即使你能連續(xù)觀(guān)看流星，在這樣的出現(xiàn)頻率下，你必須長(zhǎng)時(shí)間地保持不閉眼睛。如果觀(guān)測(cè)者在流星暴發(fā)生時(shí)，能對(duì)眨眼睛的時(shí)間做一些測(cè)量，是很有價(jià)值的。可采用目視觀(guān)測(cè)中的記錄方式，出現(xiàn)一個(gè)流星，對(duì)錄音機(jī)說(shuō)一聲“嘀”。用天文望遠(yuǎn)鏡觀(guān)測(cè)，對(duì)流星的計(jì)數(shù)應(yīng)比目視觀(guān)測(cè)計(jì)數(shù)容易，因?yàn)橐晥?chǎng)較小。

無(wú)線(xiàn)電觀(guān)測(cè)

無(wú)線(xiàn)電流星散射儀是連續(xù)觀(guān)測(cè)流星的理想儀器。流星余跡可以將遠(yuǎn)處發(fā)射器的無(wú)線(xiàn)電信號(hào)反射回地球，所以當(dāng)一顆流星出現(xiàn)時(shí)，有可能接收到一小段2000千米遠(yuǎn)的無(wú)線(xiàn)電臺(tái)發(fā)出的廣播信號(hào)。

這種觀(guān)測(cè)技術(shù)在業(yè)余觀(guān)測(cè)者中發(fā)展很快。近年來(lái)，一些團(tuán)體開(kāi)始使無(wú)線(xiàn)電觀(guān)測(cè)自動(dòng)化，用電腦來(lái)記錄收音機(jī)接收到的信號(hào)，但理論上尚不完善，業(yè)余的無(wú)線(xiàn)電觀(guān)測(cè)仍處于試驗(yàn)階段。

火流星的觀(guān)測(cè)

明亮的火流星劃過(guò)夜空的景象的確令人難忘。即使是受過(guò)良好訓(xùn)練的觀(guān)測(cè)者也可能會(huì)被大自然的美所折服而忘記記錄數(shù)據(jù)，或者因心情激動(dòng)而出錯(cuò)。而且火流星相對(duì)少見(jiàn)且出現(xiàn)無(wú)法預(yù)測(cè)，所以無(wú)法做火流星的觀(guān)測(cè)練習(xí)。亮的流星可以比一般的流星提供更多的信息，要有統(tǒng)一的記錄方式，并知道該記什么。

火流星一出現(xiàn)，要看看鐘表定下時(shí)間，最好準(zhǔn)確到秒，事后鐘表要與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間校對(duì)一下。接下來(lái)，趁對(duì)流星余跡的印象尚未模糊之際，記下余跡運(yùn)行的表觀(guān)路徑。如果你將觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)記錄在磁帶上，或者只是目睹而未做記錄，至少應(yīng)該標(biāo)出流星余跡經(jīng)過(guò)的三個(gè)主要的點(diǎn)。然后你應(yīng)記下其他一些觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)，如碎片、顏色、表觀(guān)速度、閃光和聲音。最后，記下表觀(guān)星等，這通常比較好記。當(dāng)火流星非常亮，超過(guò)月亮1／4的亮度(大約－9等或10等)時(shí)，記錄的準(zhǔn)確性可能較低。這時(shí)要做一些比較性的描述(如“亮過(guò)滿(mǎn)月”)或記下星等范圍(例如：在－11～14)。如果可能，應(yīng)記下所有星等的變化(亮度曲線(xiàn))。

這里要特別提一下流星發(fā)出的聲響，曾有的記錄很少，但這方面的信息很重要。聲音在空氣中傳播的速度比光速慢得多，所以正常的聲音應(yīng)在光學(xué)觀(guān)測(cè)后幾分鐘才可以聽(tīng)到。在記錄上面提到的觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)的同時(shí)，應(yīng)準(zhǔn)備收聽(tīng)流星發(fā)出的聲響。流星發(fā)出的聲響源自低于60千米高度的彈射軌道上，可能會(huì)有“嘭”或“嗖嗖”的聲音，或者別的一些響聲。當(dāng)然，在做光學(xué)觀(guān)測(cè)的同時(shí)也會(huì)聽(tīng)見(jiàn)一些聲音，這并不是幻覺(jué)。這些不尋常的聲音看來(lái)產(chǎn)生在流星軌跡的高端，源自于與極低頻的無(wú)線(xiàn)電波的作用，產(chǎn)生的波以光速傳播，在遇到絕緣物質(zhì)如大質(zhì)量的物體和大氣層的電子活動(dòng)時(shí)，便被轉(zhuǎn)化成聲波被我們聽(tīng)到。

要辨認(rèn)并除去非流星發(fā)出的聲響，如：汽車(chē)、飛機(jī)、其他一些機(jī)器或動(dòng)物發(fā)出的聲音。據(jù)研究，當(dāng)火流星的星等亮于－8等時(shí)，有可能發(fā)出聲響。

火流星的照相觀(guān)測(cè)可以得到一些有用的信息，但目視觀(guān)測(cè)仍是必需的。只有少數(shù)的照相觀(guān)測(cè)有時(shí)間的記錄，而確切的時(shí)間記錄對(duì)日后的計(jì)算至關(guān)重要。更進(jìn)一步，照片無(wú)法給出火流星的真實(shí)顏色、久現(xiàn)流星余跡和聲音方面的信息，而且火流星碎片方面的數(shù)據(jù)也無(wú)法從靜態(tài)的照片中得出。

流星體與大氣中粒子的碰撞會(huì)引起二者的物質(zhì)蒸發(fā)和電離，也有一些原子能態(tài)(亞穩(wěn)能級(jí))可能會(huì)存在幾秒。這些能級(jí)的輻射會(huì)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)可見(jiàn)，形成久現(xiàn)流星余跡，在流星體消逝后呈現(xiàn)在夜空之中。大的流星體進(jìn)入大氣層時(shí)會(huì)在其彈射軌道的尾跡上留下大量不發(fā)光的物質(zhì)，形成所謂的流星煙跡。有兩種機(jī)會(huì)可能看到流星煙跡：一是在白晝流星出現(xiàn)時(shí)，伴隨流星劃出的明亮的軌跡會(huì)看到流星煙跡；二是在傍晚時(shí)，光線(xiàn)已經(jīng)減弱，可以看見(jiàn)流星煙跡。即使很晚，有些流星余跡出現(xiàn)的高度仍能被太陽(yáng)照亮，使得余跡看起來(lái)很亮，這兩種余跡會(huì)沿著流星體的彈射軌道產(chǎn)生在20千米的高度，強(qiáng)風(fēng)會(huì)使余跡在相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生變化。 (屈智圖)