2024年开年“天幕大戏”,第一场大规模流星雨——象限仪座流星雨在北京时间1月4日17时达到极大,天顶每小时出现率(ZHR)可达120。漫天绽放的流星可谓是为新年送上的一份浪漫祝福。但令人遗憾的是,对于全国大部分地区来说,流星雨辐射点于午夜后才升起,很难观测极大期,加之还有下弦月干扰,观测条件并不理想。虽怀遗憾,但“明年此日青云去,却笑人间举子忙。”让我们永远期待生命中的下一场流星雨。
为求“次次有新知”,这次就让大家了解一下流星的颜色吧。
通常,火流星观测者会详细报告流星的颜色,因为火流星的亮度足够大,人类的色觉能够感知到。报告中的火流星的颜色范围可以涵盖整个可见光光谱,从红色到蓝色,以及很少的紫色。然而并非只有火流星才有颜色,每一颗划过的流星都有自己的颜色。虽然肉眼无法分辨,但通过数码相机或者光谱拍摄,我们还是能够得到属于这颗流星的颜色。
当流星体快速闯入地球大气层时,与大气摩擦导致升温从而发光。流星的化学成分是决定其颜色的主要因素。一些元素在高温燃烧时发出特定波长的光,从而显示其特有的颜色。比如,上图中偏蓝绿色的是波长为518nm的镁线,呈黄色的是波长为589nm的钠线。除此之外,当流星在穿过大气层的时候,路径上的大气中的氧、氮等原子也因受热而发出特定波长的光,为流星附加特别的颜色。
比如上图中最上面的那条波长为557.7nm偏黄绿色的线,主要来自大气中的氧原子,因此并不是流星本身的色彩。
流星的速度和成分与光谱之间存在着密切的关系。流星光谱可根据其发射线特征被分为X、Y、Z、W四个类型,其中X型有较强的钙(Ca)HK线,Y型有较强的钠(Na)、镁(Mg)线,而Z型则有丰富的铁(Fe)线或铬(Cr)线。W型为其他没有出现X、Y或Z类型特征的一类。这四种类型对应的流星体的速度为:X约15-20km/s,Z约30km/s,Y约60km/秒,而W属于不寻常成分的流星体。
国内对流星的光谱拍摄还很少,希望这篇文章能为大家的拍摄带来帮助,成为一块“砖”,引来千千万万的“玉”。最后回答一下刚开始的疑问,因为英仙座流星速度较快,先在大气较为稀薄处开始发绿光,随后到大气层的较低处,来自氧和氮的宽红色带占主导,导致流星的末端呈红色。所以流星方向是从右(绿)划到左(红)。你答对了吗?再抛一个小问题,极光的绿色是因为什么产生的呢?