大雨點?小雨滴?獅子座流星雨點點滴滴!(2001/11/08)

 

流星雨由獅子座中向四周炸射而出的情形

流星雨由獅子座中向四周炸射而出的情形

今年的十一月十八日前後,自午夜零時起,你若遙望東方與東北方之間的地平線上,將有機會見到眾多的流星,如國慶煙火般,由一中心點向四周炸射而出,這就是所謂的「流星雨」現象,由於此中心點位於獅子座內,因此我們就稱其為「獅子座流星雨」,而該中心點即稱為流星雨的「輻射點」。

談到流星雨,一般人都認為1833可謂是「流星雨元年」,當年的十一月十三日凌晨,天空出現恐怖的異象,整個美國東部各州都籠罩在一片「如雪花般下墜的流星」中!最高潮時估計每小時有將近十萬顆,當時許多人都認為「天上的星星全都掉下來了!」而這就是神懲罰世人所謂的「世界末日」,許多人更當場跪在地上向神懺悔,到了星期天教堂作禮拜時,所收到的「奉獻金」更是平時的十多倍!由此可知那次流星雨對當時人們所造成心理的震憾了。

1833年之前,人們對於流星雨的真象可說是一無所知,認為那是發生在大氣層內,一種類似閃電的大氣現象;但當時耶魯大學的歐蒙史泰德教授,對於流星雨卻注意到兩件事情:一為所有的流星似乎都是發源於獅子座頭部內某一點,另外一件讓他感到印象格外深刻的,就是該點會隨著因地球自西向東自轉所造成的「周日運動」而同步移動,因此他斷定流星雨是一種天文現象,而非當時所認為的大氣現象。由於此項重大的發現,開啟了流星科學上的研究,因而我們認為1833年為「流星雨元年」。到了1860年耶魯大學的另一位紐敦教授,花了很多時間分析自西元585年至1833年間,中國、阿拉伯與歐洲所記述十多次有關流星雨的文獻記錄中,認為獅子座流星雨每隔33年多會出現一次,他並大膽地預測1866年獅子座流星雨必有另一番盛況。

到了1866年,果然如先前所預料的,歐洲地區每小時可見到三千至四千顆,最

星隕如雨的實景

多時甚至達到五千顆,即使到了第二年,受到月亮的影響,觀測條件並不是很好,但平均每小時還是可以看到一千顆左右;相信如無月亮的干擾,所見的流星數會成倍地增加;到了第三年,也就是1868年時,每小時還是可見千顆以上,由此可知耶魯大學紐敦教授所預測的完全正確,那麼獅子座流星雨為什麼會發生33年週期的現象呢?

坦普與投特兩位,分別在196512月與1966年的1月,各自獨立地發現了一顆新的彗星,按照慣例這顆彗星就以發現者的姓氏為名而稱之為「坦普-投特彗星」,這顆新彗星在1866112日通過最接近太陽所謂的「近日點」。經過一段時間的觀測,利用牛頓的天體力學來分析軌道後,發現它是顆33.17年的短周期彗星,其軌道特性非常類似於獅子座流星雨,兩者軌道幾乎是相同的;而且最有意思的是「每當這顆彗星回歸後不久,就發生了極其壯麗的獅子座流星雨」,加上它們的週期都是33年多,這些都顯示獅子座流星雨的源頭,就是由坦普-投特彗星所造成的。

所謂的彗星,其最原始的構成為「彗核」,當彗核接近太陽時,由於溫度昇高,彗核內部的氣體會噴發而出形成「彗髮」,最後受到太陽風的「吹拂」而形成「彗尾」。當彗核內部的氣體噴發而出時,會將彗核表面剝落、脫離出無數個小的微石、顆粒,這就是所謂的「流星體」,它們散佈在整個彗星所經過的軌道上。當地球在繞日的軌道上運行到彗星軌道的附近時,彗星軌道內的流星體受到地球強大引力的吸引,就會急速墜落大氣層,在與空氣分子高速磨擦生熱的高溫下,因而燃燒發光並瞬間消失於天際,如在短時間內有如雨般的流星劃過天際──流星,終於下雨了!

地球運行到彗星軌道的附近就會形成流星雨

在瞭解彗星與流星的關係後,當時人們相信已確實掌握流星雨的動向,因而大膽地預測1899年獅子座流星雨應當會呈現「傾盆大雨」的盛況,然而結果卻與事實相違,當時還是有看到流星,但數量很少,每小時僅有40顆左右,真是出乎意料之外。事後研究的結果,認為是彗星在其運行的軌跡內所形成的流星體,受到木星及土星強大引力所謂「攝動」的影響,已經偏離了原來的軌道,因而造成「雨勢」成為「毛毛細雨」。到了1932年,1933年預期中流星雨應為高潮時,結果還是僅比平時的流星稍多一點而已;人們因而開始懷疑獅子座流星雨是否氣數已盡?不再重現?就在信心即將崩潰之際,1966年終於來了場「及時大雨」,而且還是場「暴雨」!當時美國中部及西部都見到了盛況空前的流星雨,其數量從最初的「每小時40顆」,激增到頂峰時的「每秒40顆」,換算之下,高潮時每小時竟達十四萬多顆!讓人深深感到「獅子終於重現雄風」了!

1998228日,久違的坦普-投特彗星又重新通過近日點,再度為已經乾涸的軌道內注入大量的流星體,因此預料中該年應有場盛大的流星雨;當人們在歡欣等待之際,太空總署的官員卻對地球軌道內運行包括哈伯太空望遠鏡在內的五百多顆人造衛星的「生死存亡」而擔心,因為只要一顆沙粒般大的流星體,在高速下直接撞擊,都可能對上億美金的太空機具造成致命的傷害,幸好這一年的流星雨勢並非很大,加上事前疏導衛星到安全區域得宜,才沒有造成重大的災害;然而這卻顯示了流星雨的預測,還是有許多未知的變數在內,想要真正精準掌握,人們還是需要對以往彗星的回歸與流星雨的盛衰做深入的分析,才能找出那重要的「關鍵點」。

北愛爾蘭阿爾瑪天文台的艾許與澳洲撒丁泉天文台的麥勞特,共同在1998年發展出著名的「塵尾」理論,來解釋不同年份的數個流星體在太空中如何分佈,比對過去歷次發生流星雨的時間及「雨勢」的大小,利用電腦分析其軌道與過程,因而發展出一準確度相當高的理論,並實際成功地預測出1999年獅子座流星雨的高峰期,誤差不超過六分鐘,因而證實了這套理論的正確性。

那 2001 年的獅子座流星雨雨勢又如何呢

根據艾許與麥勞特兩位依照「塵尾」理論所作的預測,今年的獅子座流星雨將會重現歷史上「星隕如雨」的盛況,而有三波的流星雨前仆後繼地登上天空的大舞台作秀。首先,地球將在十一月十八日下午六時零一分,掠過「1767年群」的邊緣,當時台灣地區由於獅子座還是深埋地下而無緣相見;到了十九日凌晨一點三十一分,地球又通過「1699年群」的中央附近,亞洲東部包括台灣在內,預計每小時可見到有九千顆流星掠過的盛況;最後到了凌晨二時十九分,當地球從年輕的「1866年群」通過時,台灣地區更可見到「每小時高達一萬五千顆流星」,換算之下相當於「每秒鐘可見四顆流星劃過長空的奇景」。因此,台灣地區十一月十九日凌晨一時至三時,各位流星族即使是吃蠻牛、喝康貝特、打千百力,都一定提起精神「ㄍ一ㄥ」開雙眼,為這「每秒四顆、星隕如雨」百年難得一見的奇景,做一歷史的見證。