象限儀流星雨

象限儀流星雨

象限儀座流星雨,北半球三大流星雨之一,是每年年初都會發生的一個比較大的流星雨。象限儀座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。

天文預報顯示,2022年象限儀座流星雨極大將出現在台北時間1月4日4時40分

天文預報顯示,象限儀座流星雨2023年極大預計出現在台北時間1月4日11時40分。

2024年,象限儀座流星雨將於1月4日迎來極大,喜歡流星雨的朋友有望欣賞到明亮的火流星劃破夜空的驚艷瞬間。

基本介紹

  • 中文名:象限儀座流星雨
  • 外文名:Quadrant meteor shower
  • 別名:“天龍座流星雨
  • 狀態:已經廢棄的星座
  • 赤緯:50N左右
  • 位置牧夫座天龍座
  • 出現時間:1月1日至5日
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,是個已經廢棄的星座,象限儀座流星雨原名“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”。
象限儀流星雨
象限儀流星雨

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。
2020年,象限儀流星雨將於台北時間1月4日16時20分前後迎來極盛,拉開新年天象大幕。從2019年的12月28日至2020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,但實際能被觀測到的流星數量將要少許多。象限儀流星雨雖然流量不小,但極盛持續的時間很短,峰值過後流量會迅速下降。因此,對於中國公眾來說,較好的觀測時段是3日晚至4日清晨,且4日凌晨零時以後月亮會落下,無月光干擾,也更利於觀測。
2021年1月3日,象限儀座流星雨的流星數量將達到峰值,當晚22點之後,人們就可以觀賞這次象限儀流星雨的景觀,整個過程持續大約4到6小時,預計每小時流星數量理論值可達110顆。不過,受當晚月光的干擾,我們實際能看到的流星數量可能會減少。
2022年1月4日,第一場流星雨將如約而至。北京古觀象台專家王玉民介紹,象限儀流星雨2022年的極大期發生在1月4日凌晨4時40分,天頂每小時出現率(ZHR)預計可達到120。
2023年,象限儀流星雨預測發生在1月4日(ZHR)預計可達到110。
作為2024年開年“天幕大戲”,象限儀流星雨將於1月4日迎來極大,此次象限儀流星雨的極大預計出現在台北時間1月4日17時左右,預計每小時天頂流量可達80。

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 。
象限儀流星雨
象限儀座流星雨

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