2019/8/13 英仙座流星雨极大期(ZHR~110)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观赏方式:肉眼观赏 双筒望远镜辅助观赏 需以口径10公分(4吋)以上的天文望远镜观赏 可拍照 ★★

2019年英仙座流星雨概况

  英仙座流星雨(Perseids,007 PER)是年度三大流星群的第二群,出现时间固定且数量稳定又多,几乎整晚可见,且恰好在暑假期间,非常受到大家的欢迎,有兴趣者,不妨安排个野外度假的旅游行程,好好享受这场老天爷提供的天然烟火盛宴。

  英仙座流星雨活跃日期为7月17日至8月24日,愈接近极大期时间,可见到的流星数量愈多。根据国际流星组织(IMO)最新公告:今年英仙座流星雨的「传统」极大期时间预计在北京时间8/13的10:00至23:00,ZHR~110。这群流星速度偏快,约每秒60公里,平均亮度很亮,大都在1~2等以上(与猎户座腰带三星亮度差不多),其中45%有尾迹,常有火流星出现,事实上,英仙座流星雨是全年火流星出现比例最高的流星雨。本群流星雨的极大期并不集中,所以8/12-8/13晚上都可以进行观赏,无光害且空气干净之处大约可达每小时可见到50~75颗流星。

  不过对台湾地区而言,这群流星雨辐射点约22时从东北方升起,而且本次极大期时接近满月,是月龄高达12的盈凸月,月相达94.2%,月亮于8/12或8/13傍晚入夜后就已经在天空中,直到8/13凌晨3:11或8/14凌晨4:04才西沈,而8/13-14凌晨4:05已经开始天文曙光,约4:35天空就已经明显感觉到天色变亮,等于几乎整晚都会受到月光影响,观测条件不佳。好在这群流星雨中的火流星与一般流星的数量比例大约是1比数十左右,还有一部份火流星可以透过月光薄纱显现,可以稍稍弥补喜爱观赏流星雨者的心情,不致于让整群流星都完全淹没于月光中。

  受到大气消光、光害、空气污染与水汽多寡等因素的影响,台湾地区最棒的观测地点是在无光害且空气干净而稀薄的高山上,其次为平地但光害稀微的乡下,而光害与空气污染比乡下多的都会边缘城镇,可能流星数量只有每小时零星数颗;而在如台北市这样的光害与空气污染都很严重的城市里,一个晚上能见到1~2颗都算幸运的了。

2019/8/14凌晨0时,英仙座流星雨辐射点所在位置示意图。

  备注:ZHR(Zenithal Hourly Rate)是指:当辐射点在天顶,且肉眼可见最暗星等达6.5等的状态下,每小时可见流星出现率;不过此为理想状态,通常肉眼观察的实际数量会比ZHR还少。

英仙座流星雨的来源

  英仙座流星雨的母彗星是第109号周期彗星——斯威夫特-塔特尔彗星(109P/Swift- Tuttle)。这颗彗星直径约26公里,绕太阳公转一周约需133年。它上一次回归时间是在1992年,下一次需等到2122年。当地球接近或穿越斯威夫特-塔特尔彗星的轨道时,彗星遗留在轨道上的细小残渣(称为流星体)会受到地球引力吸引而落往地球表面,在离地面约70~100公里高之处与空气摩擦生热而燃烧,造成英仙座流星雨。其他流星雨的成因也是类似,不过有些流星雨的来源不是彗星,而是小行星,如极大期在12/14前后的双子座流星雨便是如此。

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流星雨的成因与彗星有关示意图。图片版权:台北天文馆

  英仙座流星群曾在1991~1992年爆出400颗以上的数量;1990年代末数量已降成100左右。1990年代之后数量增多的主因就是母彗星于1992年的回归造成的。目前彗星正远离中,流星数量也有逐年降低的趋势,不过仍不容小觑。

  您可至美国宇航局(NASA)全天监测相机(network of all-sky cameras)网站观看监测相机捕捉的火流星画面。

与英仙座流星雨有关的神话故事

  希腊神话故事中,英仙座所代表的希腊神话故事人物柏修斯(Perseus)是天神宙斯(Zues)和阿尔戈斯(Argos)国王的女儿达那厄(Danae)之子。因有预言指出达那厄的其中一个儿子会对阿尔戈斯国王阿克吕修斯(Acrisius)不利,阿克吕修斯就干脆把达那厄藏在铜塔里,不使人知道她的存在。结果却被好色的天神宙斯看到,趁达那厄熟睡时,化做一阵金雨与其交配,这才有了柏修斯。所以传说英仙座流星雨就是宙斯拜访达那厄的那阵金雨呢!

如何观察流星雨

  观察流星雨很简单,挑选无光害影响、视野辽阔之处,用双眼欣赏整个天空即可。今年虽受月光影响严重,但在空气干净稀薄的高山上,还是比空气污染粒子多的大都会好,起码月光不会受到空气污染粒子的散射而让整个天空都是亮的,在离月亮稍远的地方,还是有机会看到稍微多一点的流星。

  流星出现的时间和位置并不固定也无法预测,观看时切勿只盯着天空某个固定的地方,以免错失他处出现的流星,所以最好是挑选视野开阔的地区,躺下后轻松扫描全天空即可。

  如果想要留下精彩的流星图像,可利用三脚架固定数位相机或数位摄影机,避开月亮、对准天空、按下快门后做长时间曝光摄影即可。一般数位相机可将感光度调高,并以延迟曝光模式拍摄,将更易捕捉流星,而不致会晃动相机使星点变形。

火流星超多的英仙座流星雨

  英仙座流星雨的流星速度中等(平均每秒59.6公里),亮度中等到偏亮(平均约2等),常带有残余的尾迹且常出现彩色的流星,此外,根据往年观测资料发现它是一年当中出现火流星数量最多的一群流星雨。以下为自2008-2013年观测到的火流星统计数量统计,火流星数量最多的就是英仙座流星雨(PER),其次为12月中旬的双子座流星雨(GEM)、猎户座流星雨(ORI)等。英仙座流星雨火流星最亮亮度平均约为-2.7等,双子座流星雨则为-2等,几乎比英仙座流星雨的还暗了近1个星等。

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全年各流星群的火流星数量统计图。

去年的英仙座流星雨实际状况

  下方是国际流星雨组织(IMO)汇整全球观测者报告的2018年英仙座流星雨数量随时间变化图。2018年ZHR最多时(ZHRMAX)达95颗,且亮度指标(r)达2.2,极大期时的亮度指标达2.0,可见火流星有所增加。由此可知,英仙座流星雨绝对是值得推荐观赏的天然烟火秀喔!

2018年英仙座流星雨数量随时间变化的统计图。取自IMO。

2018年英仙座流星雨数量随时间变化的统计图。取自IMO。

英仙座流星雨的历史

  英仙座流星雨最早的历史记录出现在西元36年的中国史籍中,记录了超过一百颗流星,日本与韩国也分别在八至十一世纪有详细的记载,但十二至十九世纪则只有零星记录。八月流星之多早已为人所知,英仙座流星雨甚至有「圣劳伦兹之泪」之称,因为在每年八月十日的圣徒日时,在英仙座总有大量的流星出现,但英仙座流星雨每年周期性出现的确认则是在1835年被记录。

  第一位对英仙座流星雨进行计数统计的是Eduard Heis,他在1839年统计每小时英仙座流星数量达160颗,自此之后,Heis与全球其他观测者每年都做类似的计数,至1858年止,历年来平均每小时出现数量为37~88颗,有趣地是,1861年突然激增至78~102,1863年更提高至109~215,到1864年数量仍高于平常。根据Giovanni Virginio Schiaparelli计算1864~1866年英仙座流星雨轨道的结果发现,英仙座流星雨极有可能和一颗周期120年的Swift-Tuttle彗星(1862 III)有关,因为每当这颗彗星接近近日点后,流星数量便有激增的现象。109/P Swift-Tuttle彗星最初是由Lewis Swift与Horace Tuttle分别于1862年七月发现的,当时它是一颗7.5等的彗星,9月初时升高至二等,彗尾长25~30度(北斗七星的六倍长),相当壮观!这也是人类首度发现流星雨和彗星之间的关联。

  到了二十世纪初,英仙座流星雨数量有降低的趋势,在1901~1910年间,Denning的统计平均每小时数量为五十颗左右,1911年更降到只有四颗,1912年也只有12颗。正当人们怀疑英仙座流星雨是否已经「寿终正寝」时,接下来的几年它却又恢复正常,并在1920年意外地发生大爆发,达到每小时两百颗以上!最令人不解的是,此时其母彗星在远日点附近!虽然英仙座流星雨1920年代有几年又陷入低潮,但是在1931年与1945年分别又达到每小时160颗与189颗的规模,后来一直到1960年代都没再发生异常现象。

  1973年,Brian G. Marsden预测Swift-Tuttle彗星将在1981年9月16.9日到达近日点(+/-1.0年),这个消息立即吸引了大批的观测者加入英仙座流星雨的监测行列。这项预测果然没有让人失望,英仙座流星雨从1966~1975年间的平均每小时65颗跃增至1976~1983年的90颗,1983年时最高甚至达到187颗过,虽然这次流星观测者算是大饱眼福,但彗星观测者却始终没有看到这颗神秘的Swift-Tuttle彗星。

  在1983年的高峰之后,英仙座流星雨又开始走下坡,1984年的极大期刚好在满月后一天,但荷兰流星协会仍然记录到最高每小时60颗。1985年,虽然没有月光的干扰,但数量已降至每小时40~60颗,1986年的情况也差不多。

  1990年代初,Marsden公布了新的预测,如果P/Swift-Tuttle彗星与1737年Kegler所观测的是同一颗彗星,那么它将在1992年十二月再度通过近日点,随后,Swift-Tuttle彗星在1992年二月被发现,但英仙座流星雨则到1993年才在欧洲出现极大,当时全球观测者蜂拥至中欧观测这次流星雨,果然不负众望地出现每小时200~500颗的惊人数量,这股高潮一直持续到1994年。

  自1860年代起,参与英仙座流星雨观测与记录者就不断增加,使得英仙座流星雨的记录相当丰富且完整,其中又以William F. Denning的记录最多,他在1869~1898年间,共记录了2409颗英仙座流星,是第一位测量出辐射点每日移动量的观测者。

  除了主要辐射点在英仙座η外,自1879年以来还有几个次群也都曾被记录过,例如Denning 就指出他曾在英仙座χ和γ同时观测到流星群,在次群中又以英仙座γ最活跃、最常被观测到的流星雨。英仙座流星雨除了η的主群与次群中最活跃的γ群外,还有α、β群,但出现时间非常短暂。以下是各次群的记录统计:
γ群:主要出现在八月十一至十六日间,辐射点为赤经41度,赤纬+55度,辐射圈直径约2度,流星数量随主群变化。
χ群:出现于八月七日至十六日间,辐射点赤经35度,赤纬+56度,辐射圈直径约2度,极大出现于八月九至十一日间。
α群:出现于八月七日至二十四日间,辐射点赤经51度,赤纬+50度,辐射圈直径约1.5度,极大出现于八月十二至十七日间。
β群:出现于八月十二日至十八日间,辐射点赤经47度,赤纬+40度,辐射圈直径约1度,出现数量不规律是英仙座流星群中最弱的次群。

  在最近三、四十年间的观测中也发现了一些有趣的现象。英仙座流星的亮度似乎在极大前比较亮,1953年,A.Hruska(捷克)发现在八月八日至十二日间出现的英仙座流星平均亮度约2.5等,但八月十二、十三日降到2.8等,十四、十五日更降到3.4等,1956年,Zdenek Ceplecha也观察到类似的光度降低现象:八月四至十日间平均亮度为2.68等,但八月十至十五日则降至2.94等,光度最高的时段反而发生在八月六、七两日的2.31等,十三、十四日为3.18等。虽然Hruska与Ceplecha 的观测结果似乎不尽相同,但从各方观测报告来看,两者的数据皆获得支持。1983年,另一支西班牙流星观测组织对英仙座流星雨的光度作了详尽的记录,结果比较接近Hruska的数据,在八月一日至十三日间,流星的平均亮度从1.75 逐日降至2.04等,之后在十四日降至2.19等,十五日2.52等,十七日2.77等,十九日2.92等,二十日为3.45等。英国流星协会主席Robert Mackenzie认为英仙座流星光度分布是受到流星体质量密度变化的影响。

  1986年,Paul Roggemans(比利时)在七月二十七日至八月十六日间共观测了1315颗英仙座流星,平均光度为3.10等,其光度变化大约是逐日递减10%,但有两个例外,一是八月五、六日与六、七日间,光度陡降至3.54等,第二个是在八月九、十与十、十一日间,光度降至3.71等,从这组资料来看,似乎又较接近Ceplecha的说法。不论如何,从上述这些光度记录可知,英仙座流星雨的流星体分布并不均匀。

  另一项从最近三、四十年统计出来的结果发现,英仙座流星出现尾迹的比率相当高,这也是英仙座流星雨在古代即受到注意的关键之一。Miroslav Plavec研究了1933~1947年间8,028个英仙座流星,发现在1933年有尾迹的比率为45%,1936年为60%,1945年35%,1947年则为53.5%,从1931~1985年间将近六万颗流星记录来看,有尾迹的比例则为45%。自1860年代起,英仙座流星雨的轨道资料就一直比其他流星雨都要多且详细,尤其在最近几十年间,天文摄影与电波观测兴起,使得轨道要素的准确性更加提高。

(编辑/台北天文馆张桂兰)

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