晴朗的夜晚,有时突然有一道光亮划破长空,当你定睛细看时,它却已经消失了。古人以为这是一颗星星流逝了,因而把它称做“流星”,民间也叫“贼星”。
流星是一种发生在大气中的天文现象,准确地说是“流星现象”,但一般我们说“流星”。不过我们应该明白,它不是一颗星星,它原来的物质称为“流星体”,本身是看不见的。只是在流星体闯入地球大气层时,由于它具有很快的速度,跟空气发生了摩擦,变热燃烧发光,划过夜空,产生了流星现象。人们推测流星体一般只有花生米或小米那么大小,因此在极短的时间内就在大气中烧尽了,化为尘埃。流星就是大气中的“一道闪光”。只有较大的流星体,才能拖着长的亮光划过夜空。偶尔我们还会看到特大的流星,会拖着火红的大尾巴,同时还伴随着闷雷般响声,像是一条“火龙”自天而降,这就是“火流星”。流星体在大气中来不及烧完,落到地面上,留下一块或者几块表面被烧蚀过的石头,这就是陨石。如果成群的陨石自天而降,叫做“陨石雨”。我国汉代《史记·天官书》记载:“星坠至地,则石也。”宋代科学家沈括还指出,陨石中主要是以铁为主的铁陨石。
流星在大气中划过时,往往留下一条电离的余迹,用雷达可以探测到。其实白天也有不少流星,只是受太阳光的影响而看不到它。那么,一昼夜中流星有多少呢?1884年,美国天文学家计算过在一天内,全球用肉眼可以看到的流星总数为2000万个。按照流星发光的情况估计流星体的质量,那么,在一天内流星总质量至少有5吨,那么一年就有2000吨左右了!
这些流星体是从哪里来的呢?有的流星体可能是太阳系形成之初残留下来的物质,在太阳系中一直游荡到了现在。也有的可能是小行星和彗星碎裂成了千千万万的碎片,然后又散布到广阔的星际空间中。
流星体有的像散兵散将,零零散散,当它们进入大气时,产生的流星也是零散无规则的,这类流星我们称为“偶发流星”。但也有的流星体成群结队的,当它们进入大气层时,就会产生流星雨现象。在很短的时间内,人们可以看见许许多多流星从天空的一点辐射出来,犹如天女散花般壮观,那就是流星雨。在最多的时候,有时1小时有上万颗流星。产生流星雨的流星体是成群存在的,故称为“流星群”。流星群以辐射点所在的星座名字来命名,如果有一群流星的辐射点在天琴座,就称为“天琴座流星群”;另有一群在英仙座时,就称为“英仙座流星群”。
我国有世界上最早和最丰富的流星记录。《竹书记年》里有“夏桀十年,五星错行,夜中星陨如雨”的记载。《春秋》中记载有“鲁庄公七年(公元前687年)夏四月辛卯夜,恒星不见,夜中星陨如雨。”这是天琴座流星雨的最早记录。
天文学家研究发现,流星群与彗星有着密切关系。这是由于流星雨重复出现的周期跟一些彗星的周期相等而发现的,比如狮子座流星雨每隔33年多就有一次。彗星在围绕太阳的运行中,往往将它的物质抛在轨道上,而自己就愈来愈小了,甚至整个彗星瓦解,逐渐形成流星体。如果流星体均匀分布在原来的轨道上,那么每年当地球横越该轨道时,便会有一场流星雨。因此,我们见到的流星雨的周期,就是原先彗星的运动周期。
英仙座流星群是很古老的。每年8月上旬到中旬都可以看到该群的几个流星,以12日最多。曾有人统计过,有一段时间每小时平均出现55个流星。公元830年7月22日,从黄昏一直到凌晨,大大小小的流星多到无法统计。英仙座流星群的母体彗星是斯威夫特一图特尔,这颗彗星绕日公转周期为130年左右。
狮子座流星雨最早记录是公元902年10月12日。中国在公元931年10月15日、16日也看到过,那时出现多在后半夜,每小时可见到几十颗流星。在1533年10月24日到11月8日,全中国至少有六七十个地方都看到过这群流星雨,每小时有几百颗流星。1766年出现的一场流星雨,使委内瑞拉人大为震惊。这群流星雨的周期为33年,它的母体就是坦佩尔一图特尔彗星。
我国有世界上最早、最丰富的陨石记录。公元前645年12月24日在今河南省商丘县城北,陨落了5块陨石。这个记录比欧洲人对陨石的认识早约2000多年。我国历史上约有700多次陨石降落的记载。
根据对全世界已收集到的近3000次陨石的研究,按化学组成,陨石可分为3类:铁陨石:其中铁的含量占多一半,其余为镍、钴、铜、磷、硫等。最大的铁陨石是1920年发现的非洲戈巴陨铁,重约60吨。在我国新疆有一块大陨铁,重约30吨。
石陨石:基本上全是石头,其中含少量硅酸盐类矿物最多。大部分石陨石是球粒陨石,由地球所没有的粒状物构成,是在高温融熔状态下结成的球形或扁球形的结晶粒子。世界上最大的石陨石是“吉林1号”陨石。1976年3月8日15时,吉林上空突然奔来一个大火球,然后立即爆炸,纷纷坠下无数陨石,形成了壮观的陨石雨。共收集到200多块较大的陨石,其中最大的一块命名为“吉林1号”重达1770千克。
石铁陨石:是前两种的混合物,就是铁镍金属和硅酸盐各占一半左右的陨石,其数量较少。
有时也会发现陨冰。1990年3月31日,江苏省无锡县鸿升乡落下一大堆冰,其中最大的一块竟有40厘米长。这些冰块色泽浅绿,质地致密,光彩焕然。经过天文学家和有关部门工作人员细致的调查,确认这些冰是从天上掉下来的,因而称为“陨冰”。自1982年以来,类似的陨冰事件已在江苏南部地区出现了八次。其中最著名的一次是在1983年4月11日中午在无锡东门坠下的一块大冰,当时,有关人员做了联合考察研究,认为极有可能是来自地球以外的太空。如果真是这样,那么它就应该是从彗星上飞来的了。
我们已经知道,太阳系内有许多彗星。彗星的核心部分是一团由岩石颗粒、尘埃物质和冰块凝结成的。这种彗星在围绕太阳运转的漫长旅程中,有时会接近地球。如果这时受到在太阳系中漫游的流星体的撞击,就会撞下许多碎块,这些碎冰块受到地球引力的作用,就有可能坠落到地面上来,成为来自天外的陨冰。
1908年6月30日早晨7时左右,在俄国西伯利亚中部的居民,突然看到一团比太阳还要明亮的“天火”,拖着长长的、宽宽的尾巴向西北方向飞去。随着惊天动地的一声巨响,在通古斯河谷附近的一片原始森林之上,升起了一股黑色的烟柱,经久不散,远在450千米之外都能看见。这次爆炸引发了一次不寻常的地震,强烈的冲击毁掉了大片森林,这就是震惊世界的“通古斯事件”。根据各方面的情况判断,认为这很可能是一个巨大的火流星降落事件,因此人们期望能找到一个大陨石坑和许多陨石碎片。此后,又有过两次考察,人们翻掘了大片土地,可依然是一无所获。
由此,留下许多疑问,如果是火流星的话,为什么连陨石坑和一块陨石碎片都找不到;如果不是的话,那么又是什么神奇的力量造成了如此严重的灾害?
如今,天文学家们普遍认为,通古斯天火确实是一次陨星事件,但陨落下来的不是一般的石质陨石或铁质陨石,而是一大块彗星冰核的碎片。当时它们以每秒30千米左右的速度闯入地球大气层,由于受到强烈摩擦,产生了上万度的高温,因此还没有到达地面就发生了爆裂、汽化、电离,并且发光、最后烟消云散,未能留下任何碎片。还有人认为这个冰块就是著名的恩克彗星分裂出来的一个彗核残片。
这些推测还是不能完全解释“通古斯天火”。
陨石是很珍贵的,因为它们保留了太阳系早期的一些信息,所以,科学工作者非常重视对陨石的研究。特别是近年来在陨石中发现有氨基酸等有机物,这对地球上生命的起源可能提供一条重要的信息。
陨石撞击地面会影响地质构造与地球的运动,一个明显的结果是产生了陨石坑。地球上的陨石坑肯定是不少的,但是由于多年的风化、冲刷、填充,早期的陨石坑已面目皆非,难以辨认了。
虽然陨石对研究太阳系等有重要意义,但是,特大的陨星事件(包括小行星、彗核和大流星体冲击地球)可不是件好事,因为这不仅会在短期内伤害大量生物,而且会留下经久不散的烟云,会使地球气候骤变。
由于地球绕着太阳公转,就形成了不同时候出现的流星数目也不相同的现象。比如在上半夜,观测者背向地球公转的前进方向看到的流星,是那些运动速度比地球公转速度大,并赶上地球闯入大气层的流星体造成的。而在下半夜,观测者面向地球公转的前进方向,这时,地球追上的流星体,或者迎面来的流星体,一旦闯入大气层,就可能造成流星现象,所以看到的流星比较多。尤其是接近黎明的时候,遇到的流星最多。从黎明到中午这段时间内,流星同样是比较多的,但因为在白天,受太阳光的干扰,所以看不到流星。
大家是否知道,在南极地区有许多陨石。因为南极大陆中间部分的冰层比较厚,延伸至海岸逐渐变薄。冰层很自然地从高处向低处滑动,尽管这种滑动很缓慢,但正是这种缓慢的滑动把散落在各处的陨石,一点点地聚集到比较靠近海岸的地区来。再加上地球磁场的影响,以及南极长年冰雪的覆盖,使得这份天外礼物很好地保存了下来。