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標  題: [轉錄]2001天火降臨--獅子座流星暴＆「2001獅子座流星雨及流星雨觀測」研習
發信站: 清華資訊(楓橋驛站) (Mon Oct 22 23:25:50 2001)
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※ 本文轉錄自 [NatureClub] 看板

作者: silverfish (快睡著了~~) 看板: NatureClub
標題: 2001天火降臨--獅子座流星暴＆「2001獅子座流星雨及流星雨觀測」研習
時間: Fri Oct 19 11:58:43 2001

2001天火降臨  獅子座流星暴  ＆  「2001獅子座流星雨及流星雨觀測」研習

TAS 台灣天文網 http://www.tas.idv.tw

    羅浮宮的玻璃金字塔倒映著繁星點點，一如往常靜謐。黎明前，一道道青寒的火光突
然從天而降，與玻璃上飛舞的炬光交鋒於塔頂。十一月十八日三點二十四分的一個小時裡
，三百多顆大流星墜落凡間，歐洲地區同時響起了驚嘆與陣陣歡呼，世人期待的2000年獅
子座流星雨終於登場。燦爛星空下人人口中數著不時閃過的流星、心中則不住默禱，希望
1833、1866與1966年「萬箭齊發」的壯觀流星暴能在今夜重現世間。而在地球的另一端，
台灣各地則在陰雨籠罩下望空興嘆。
    其實大家並未錯過這場天空盛會，因為真正的獅子座流星暴將在今年發生，而且台灣
地區佔盡天時地利，只等您走出戶外，親自來享受這大自然恩賜的奇景。但真正的行家更
要深入瞭解流星暴的原理，並根據其特性來擬定觀測計畫，才能有最大的收穫。
    除了陣陣驚奇之外，您想成為這次獅子座流星暴的最大贏家嗎？其實您也可以進行有
關流星雨的科學觀測與研究分析。歡迎參加十月二十日下午 16:00~~18:00 的天文館研究
組志工研習。因場地限制僅開放五十席，全部採網路報名，請見http://www.tas.idv.tw
首頁。錄取者將以 email 通知時間場地等資訊。

獅子座流星雨的歷史
    獅子座流星暴的故事是從1833年11月13日美洲西部的凌晨開始。當許多人還在睡夢中
時，突然被街上陣陣驚叫哭泣聲吵醒，漆黑的大地居然一片光亮，原來是從天空降下了如
暴雨般的流星，有些流星竟然和滿月一樣亮，可以在地上照出清楚的影子。根據目擊者描
述，每小時約可看到十萬顆流星，天空中同時出現10到15條流星痕，有些流星痕甚至停滯
近20分鐘，像一條條盤旋於天空中的巨蟒，十分壯觀。
    在1833年獅子座流星暴發生後，科學家從西元 902年到1833年的各國（包括中國、阿
拉伯及歐洲）歷史資料中，找出了同樣發生在十一月的流星雨記錄，並發現其中有33.25
年的週期性。天文學家根據此一週期大膽地預測了下一次獅子座流星暴將在1866年發生。
果然，1866年11月歐洲地區再度觀測到每小時5,000顆的流星暴奇景。
    在算出流星群的軌道位置後，天文學家發現它與週期彗星坦普•圖塔(Tempel-Tuttle)
的軌道一致，因此而證明了流星雨中的流星體物質是來自這顆彗星。不過由於1899、1933
年獅子座流星暴連續兩度失約，使得社會大眾對天文學界的預測喪失信心。因此，當1966
年11月17日獅子座流星雨再度發威時，令許多措手不及的觀測者痛失良機，而根據美國西
部的觀測記錄，這次流星雨極大時達每小時15萬顆，可謂是世紀超級流星暴！而獅子座流
星雨的預測也成為天文學家們既愛又恨的一大難題。
    其實發生流星暴的條件很簡單：當地球直接穿過彗星遺留的流星體群時便會出現每小
時上千顆流星的流星暴。但是要準確預測流星體群的位置又是何其困難！這些被彗星遺留
在軌道上的微粒塵埃不僅無法觀測，而且還不斷地漂移擴散，再加上各行星的攝動，其真
正位置簡直可說是神鬼莫測。也難怪沒有多少天文學家敢以一生清譽來賭一賭獅子座流星
暴的發生時間。

近年來天文學家發展的新預報模型

         1998年坦普•圖塔彗星再度回歸，對此彗星有深入研究的噴射推進實驗室耶蒙斯
(Donald K. Yeomans)預言這個週期的獅子座流星雨極大將發生在1998年十一月十七日世界
時19:43，每小時數量約有200∼5,000顆，另一位流星體群力學專家布朗(Peter Brown)預
測的時間相同，但數量則達每小時1,000∼9,000顆。結果，1998年出現的獅子座流星雨極
大時間比預測足足早了十八個小時，在世界時1:40出現了每小時平均340顆，而另一個較接
近預測的極大則發生於20:30，但是數量卻更少了一半，只達到180顆的程度。
    受到這個挫敗的影響，英國艾瑪夫(Armagh)天文台的艾許(David J. Asher)與澳洲塞
丁泉天文台的麥坎納(Robert H. McNaught)決定重換一種方式來分析獅子座流星體群的軌
道。艾許建立了一種由數個流星體群組成的新模型，並用電腦模擬每一個流星體群的演化
過程，結果發現根據這種模型計算過去發生的流星暴時間，居然能夠準確到十分鐘以內！
於是艾許與麥坎納就應用這套新模型來預測1999年的獅子座流星雨。結果預測極大發生時
間只與觀測值1999年十一月十八日世界時兩點相差數分鐘而已！這個新模型對於2000年獅
子座流星雨的預測同樣準確，誤差只有不到半小時，只是觀測到的流星數量比預測值還高
一點。

解讀獅子座流星暴的藏寶圖

    艾許與麥坎納精準的新模型對於2001∼2006年的獅子座流星雨預測又是如何呢？讓我
們先瞭解一下圖解中的符號。在本文圖十二∼十四中，紙面代表黃道面，地球的路徑以藍
色表示，藍色的圓點是地球，在比例上放大了十倍。綠色的「X」為坦普•圖塔彗星穿越黃
道面（由上方穿過紙面至下方）的位置，而不同顏色的橢圓塊，則是每次彗星回歸時所產
生流星體群在黃道上的位置，每個流星體群旁均標示出產生的年份。由於流星體群大多會
向地球運動的反方向漂移，並在數百年間逐漸消散，所以在圖中只繪出了最近兩百年來所
產生的六條流星體群，只有在2001和2002年的圖中特別多標出三條更老的群。此外，要特
別說明的是，在流星群中流星體的分佈密度並不均勻，密度最高點也不一定就在橢圓的中
心，不過，越年輕的流星體群由於散逸的程度較低，所以密度應該會比老群高一些。
    以下，讓我們回顧過去兩百年來，獅子座流星暴發生時地球與流星體群間的相對位置
，並進一步預測這個週期的獅子座流星雨可能發生的時間、地點與數量。

1833 年
    現代流星天文學可說是濫觴於1833年的獅子座流星暴。當年的十一月十三日世界時十
點左右，地球從1800年回歸的坦普•圖塔彗星剛產生的濃密流星體群中穿越，使美洲地區
人民在曙光前看見了這歷史性的一幕。根據各項記錄顯示，當時的流星數量達每小時十萬
顆以上！

1866 年
    1866年的獅子座流星暴發生於十一月十四日世界時一點左右，這次地球經過的是坦普
•圖塔彗星在1733年產生的流星體群，每小時五千顆的流星暴讓歐洲人大飽眼福。

1966 年
    許多住在美洲西部、年過半百的長輩對這次每小時十五萬顆的流星暴還能朗朗上口。
1966年十一月十七日世界時十二點，地球恰好從1899年的流星體群正中央穿過，造成了這
次罕見的大流星暴，但是1999年地球再經過同樣一條流星體群時，卻因距離過遠而盛況不
再。
    週期33年的坦普•圖塔彗星在1998年二月二十八日再度通過近日點，也為這個週期的
獅子座流星雨揭開序幕。1998年一月十八日，T-T彗星首先通過近地點，當時與地球的距離
約5,280萬公里，光度約八、九等，用雙筒望遠鏡就可以看見它細長的彗尾。謹慎的天文學
家們從1997年開始就密切注意獅子座流星雨的動態，期望能再次目睹1966年的大流星暴。
以下便是艾許模型對本週期內獅子座流星雨的預測。

1997年
    1997年沒有發生獅子座流星雨，原因很簡單：地球沒有接近任何一條流星體群！

1998年
    1998年，在追星族徹夜的守候下，獅子座流星卻寥寥可數，天文學家預測的獅子座流
星暴沒有發生嗎？非也，只是極大期比預測早出現了約18個小時，數量也遠不如預期，大
自然再次愚弄了天文學家，更驗證了流星雨預測的困難。但天文學家們從這次的觀測中，
摸索出更精確的預測模式，這次失敗總算有了代價。

1999 年
    1999年地球再度接近造成1966年世紀流星暴的1899群，只是這次與群中心的距離太遠
，所以只在十一月十八日世界時2:10達到每小時3,500顆左右的高峰。但這也是天文學家對
獅子座流星雨最準確的一次預測，可說是意義深遠。

2000 年
    2000年的獅子座流星雨並不被看好，從預測圖中便可看出，地球僅從1733群與1866群
身旁擦過，並未穿越，且明亮的下弦月也會對觀測造成嚴重的影響。
    國際流星組織根據各地觀測的觀測結果統計，這次獅子座流星雨的第一個極大發生在
世界時十一月十七日8：07，比預測通過1932群的時間晚了大約15分鐘，數量約為平均每小
時130顆左右。第二個極大持續了約一個小時，發生在十一月十八日3：24，數量290顆，準
確地符合預測通過1733群的時間。第三個極大則發生在十一月十八日，7：12，數量480，
持續了約40分鐘，比預測通過1866群的時間稍早。這次的流星雨以西非、西歐、南美洲北
部、北美洲東部、北部觀測收穫最豐富。

台灣地區今年將重現世紀流星暴盛況

2001年
    根據預測，2001年將是這個週期內獅子座流星雨相當精彩的一年，共有三個流星體群
位於地球路徑上。首先，地球將在十一月十八日世界時10:01（台灣時間18:01）掠過1767
群的邊緣，美洲中北部的觀測者也許可以看到每小時2,500顆的流星暴；接著，17:31（台
灣時間十九日凌晨1:31）通過1699群中央附近，東亞與澳洲可觀賞到每小時9,000顆流星，
最高潮發生在18:19（台灣時間十九日凌晨2:19），當地球從年輕的1866群通過時，這些地
區將發生平均每小時高達15,000顆，也就是平均每秒鐘有五顆流星的奇景。
    精確掌握地球通過流星體帶的時刻，是天文學家預測流星暴最重要的因素。但對於世
界各地的觀測者而言，各處所觀察到的現象不盡相同，因為流星暴發生時是否受月光的干
擾，以及當時輻射點的高度等，也都有重大的影響。
    好消息是，這天剛好有個接近新月的無月光夜空，同時，在三個預測的流星暴發生時
刻中，後兩者，即通過1699群與1866群時，獅子座流星雨的輻射點已經分別昇高至30°與
40°，非常適合觀測。
    從1999與2000年的觀測結果來看，艾許與麥坎納的模型相當準確，若今年艾許與麥坎
納的預測仍然具有這樣的準頭，那麼可以預見台灣在十一月十九日凌晨天亮前，將有一場
瘋狂的流星暴降臨，且讓我們拭目以待！

未來幾年的展望

2002年
    2002年原本應該是獅子座流星雨這個週期中的最高潮。地球先後在十一月十九日4:00
（台灣時間12:00）與10:36（台灣時間18:36）從1767群與1866群的中央直接穿過，估計每
小時可達到15,000∼30,000顆的驚人數量，但受到滿月的嚴重影響，可能不如預期般震撼
。不過應該還是會讓西非、西歐、南美洲東北與北美洲的觀測者留下畢生難忘的經驗。

2006年
    2006年地球還會通過1932年T-T彗星留下的新流星體群，但正因為此群相當年輕，散逸
程度低，所以流星體高度集中在中央處，這次的流星雨大概也不會以什麼驚人的場面出現
，而是一個ZHR約100，且出現時間短暫集中的普通流星雨，西非與西歐地區可在無月的夜
空下盡情觀賞。

下表整理出艾許與麥坎納對近年來獅子座流星雨的預測：

發生時間（世界時） 估計極大時每小時平均數量 預計可見地區
2000 11/18, 3:44              100           西非、西歐、南美洲東北部
2000,11/18, 7:51              100           北美北、東部、南美洲西北部
2001,11/18, 10:01            2,500*         北美北、東部
2001,11/18, 17:31            9,000*         澳洲、亞洲東部
2001,11/18, 18:19            15,000*        澳洲西部、亞洲中、東與東南部
2002,11/19, 4:00             15,000*       西非、西歐、加拿大東北、與南美洲東北
2002,11/19, 10:36            30,000*        北美
2006,11/19, 4:45             100            西歐與西非

*表可能高估流星數量

獅子座流星雨的輻射點
    由於流星出現的高度介於 80~120公里之間，所以儘管各流星體進入大氣層的角度一致
，但在不同高度所看見的流星群路徑也有所不同。在地面所見流星尾跡延伸似乎均交會於
天空中某一點上，該點即為「輻射點」，並冠以輻射點所在星座為流星雨的名稱。獅子座
流星雨的輻射點位於獅子座首一等亮星軒轅十四附近。需注意的是，當輻射點未昇起時，
地面上的人們是無法看見該流星雨的。

獅子座流星雨的速度

    流星體的軌道速度一般低於每秒42公里，而地球以每秒30公里的速度穿越流星體帶，
所以流星的速度均在每秒12∼72公里之間。而傍晚時出現的流星是「追趕」地球，黎明前
的流星是迎向地球，所以此時所看到的流星不僅數量較傍晚多，速度也較快。獅子座在十
一月便是屬於黎明前東昇的星座，所以獅子座流星雨最適合黎明前觀賞，流星的速度則達
每秒72公里，是所有流星雨中最快的。

如何才能看見最多、最亮與最長的流星

    越亮的流星、尾痕越長的流星，越容易看得見，而流星主要出現在120~80公里的高空
，以地球半徑約6,400公里計算，視線所及約1,100公里範圍內出現的流星都在地平線之上
，但這只是地球截面積的六分之一，也可以說最多只佔了流星總數的六分之一。而流星亮
度除了與流星體本身大小有關外，還和觀測者的距離平方成反比。此外，大氣也對仰角高
度較低的流星產生減光的效應。綜合流星進入大氣層的角度、速度、輻射點高度，以及流
星和觀測者間的距離等各種因素，由電腦模擬出輻射點高度為15、30、60度時流星亮度與
尾跡長度的分佈圖，透過這些圖表可以看出，盯著輻射點是無法看到最多流星的，而應配
合輻射點的高度，靈活調整視野，才能掌握到最多、最亮與最長的流星。

    傍晚出現的流星速度低、數量少，而黎明前的流星速度快、數量多。
    當輻射點在15度左右的低空時（約午夜0:30），平均流星痕很長，但明亮流星數量很
少，中等亮度的流星出現點集中在30度至天頂間，且這經路多通過天頂。
    當輻射點昇高至30度左右時（約午夜1:30），亮流星數量增多，但流星痕平均長度漸
短，高亮度流星出現在東方75度至天頂間，中亮度流星的出現點則以東方75度為中心，半
徑45度的範圍內。
    當輻射點昇高至60度時（約凌晨四時），亮流星數量大幅增加，出現點主要分佈在以
天頂為中心、半徑45度的圓形區域內，但流星經路很短，中等亮度流星則主要分佈於距天
頂30~45度的環狀範圍內。

觀測流星的注意事項

    一般人總以為天文觀測需要用大型的天文望遠鏡，但流星雨觀測著重於廣闊的視野，
因此以肉眼觀測最佳，甚至連雙筒望遠鏡也不需要。在選擇觀測地點時，除了安全的考量
外，應盡量避開光害、選擇周圍無屏障的空闊地區，尤其是東方特別重要。十一月的冬夜
已相當寒冷，禦寒衣物不可或缺，若有可調整仰角的躺椅則可降低觀測時仰望天空所造成
的疲倦。一切準備就緒之後，就等上帝拉開這簾燦爛的流星雨了，祝好運！
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            純潔無瑕的白色羽毛  滿天滿地狂飆旋飛
                      生命的悸動  汩汩流洩
                                                             落翼
         我張開口欲傾訴  伸出腳欲跳躍  我閉上了眼  張開雙臂   ....
               請擁抱我  緊緊的  在移轉的時空中  別放手
                                               我已張不開  我的翅膀...
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