发布单位:台北市立天文科学教育馆

  蓝色小行星非常罕见,蓝色彗星更是几乎闻所未闻。美国亚利桑纳大学(University of Arizona,UA)博士生Teddy Kareta等人透过位于夏威夷红外望远镜设施(Infrared Telescope Facility)和史密松恩天文物理观测站(Smithsonian Astrophysical Observatory)位于亚利桑纳霍普金斯山(Mount Hopkins)的提立哈斯望远镜(Tillinghast telescope)进行观测,捕捉罕见的蓝色小行星讯息,企图揭开这颗小行星的神秘面纱。这颗编号第3200号的小行星菲以颂(3200 Phaethon)是每年三大流星群之一的双子座流星雨(Geminids,00004 GEM)的流星体来源。有趣的是,这颗天体时而类似小行星,但时而却表现得像颗彗星,其行为本就让天文学家倍感困惑,最新研究成果却让这个疑惑更为加深。

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  小行星的颜色主要受到表面物质能反射的太阳光波段的影响,绝大部分的已知小行星是暗灰色或红色调;而蓝色小行星就是反射的阳光中以蓝色光偏多的结果,菲以颂就是其中之一,这类小行星非常稀少。

  菲以颂之所以在小行星中鹤立鸡群的原因主要有二点:其一,它是太阳系内颜色相近的小行星和彗星中「最蓝」的天体之一;其二,它的轨道在近日点时非常靠近太阳,致使彼时它的表面温度会被加热到摄氏800度左右,热到足以融化铝金属。其实天文学家还被另一个理由吸引:菲以颂的外表特征和行为模式兼具了小行星和彗星的特性。

  在天空中,菲以颂看起来是个光点,就像其他数以千计的小行星一样,而不是像彗星一样有着模煳彗发和长长彗尾的模样。但菲以颂却是每年12月中旬固定出现的双子座流星雨的来源。流星雨发生在当地球通过彗星遗留在轨道上的残渣团块时。所以流星雨发生的时间和辐射点所在位置,只与彗星相对于地球的轨道有关。菲以颂之所以被认为是双子座流星雨的母天体,就是因为它的轨道和双子座流星的轨道非常近似。

  一直到1983年菲以颂被发现之前,天文学家一直认为流星雨只和彗星活动有关,从没想过会有小行星啥事。所以,天文学家便认为:菲以颂应该是一颗「死彗星(dead comet)」,所有彗星上的的可挥发性物质都已耗尽,只残余岩质部分。但典型彗核通常是红色,而非蓝色。所以,即便菲以颂的轨道偏心率极大,让人联想到彗星,但实在无法确切的说菲以颂比较像小行星还是比较像死彗星。

  菲以颂在最接近太阳的近日点前后,都会释放出细小的尘埃尾,就像是乾涸河床在午后被加热到一定程度会龟裂一样。在整个太阳系里,这种活动通常只发生在两个天体上,菲以颂,和另一个类似的天体。就是这种活动,搅乱了传统上对于小行星和彗星的定义和分际。

  Kareta等人分析了各望远镜取得的观测资料,认为菲以颂可能与2号小行星智神星(2 Pallas)有关,或甚至是从智神星分裂出来的;而智神星,是太阳系里一个大型的蓝色小行星,位于火星与木星之间的主小行星带里。然而有趣的是,他们发现菲以颂比之前测得的还要暗,反射阳光的比例(反照率)仅有智神星的一半左右,这让想说明菲以颂和智神星究竟有何关连又增添了些许难度。此外,这些天文学家获得:菲以颂表面的蓝色相当均匀一致,显示它近期曾被太阳均匀的烘烤过。

  这个研究团队目前正规划要观测另一颗蓝色小行星2005 UD。天文学家认为2005 UD可能与菲以颂有关连,所以想知道它们俩个是否有共同的稀有特性。而这个结果,或许就能弥平菲以颂到底是什么样的天体的争议。

额外红利:有关双子座流星雨的五个事实:

  双子座流星雨极大期发生在每年的12月13-14日,于凌晨2时左右的观察时机最佳。不过其实在极大期前后几天,也能看到这群流星雨,只是数量比极大期少。

  双子座流星雨是每年最活跃的流星雨之一,在极暗环境中、天空透明度非常棒的状态下,每小时约可见120颗流星。

  双子座流星雨盛宴出现历史不长。这群流星雨在1862年首见于美国密西西比州,从中国历史文献纪录上则或许可前推至西元1077年。

  双子座流星雨是全年所有流星中,唯二与活跃彗星无关的流星雨之一。另一群是极大期约在每年1月3日的象限仪座流星雨,其来源是2003 EH1,这或许也是一颗死彗星。

  双子座流星雨的辐射点,即流星看起来从天空中某处向外射出的地方,非常靠近北河二(Castor)这颗双子座两颗头部亮星之一。以望远镜或高品质的双筒观察北河二的话,其实会看到北河二是由数颗星聚集而成的聚星系统,不过单以肉眼观察是无法将这几颗星分辨开来的。

资料来源:University of Arizona

发布单位:香港天文学会 观赏方式:以肉眼观赏即可 可拍照

按照日期次序 ZHR > 100

2020年12月14日 双子座流星雨 ZHR 114
2022年1月4日 象限仪座流星雨 ZHR 115
2023年12月15日 双子座流星雨 ZHR 120
2028年12月14日 双子座流星雨 ZHR 108
2031年12月15日 双子座流星雨 ZHR 131
2036年12月14日 双子座流星雨 ZHR 102
2039年12月15日 双子座流星雨 ZHR 132
2040年8月13日 英仙座流星雨 ZHR 106
2047年12月15日 双子座流星雨 ZHR 124
2049年1月4日 象限仪座流星雨 ZHR 110
2050年12月15日 双子座流星雨 ZHR 107
2064年11月18日 狮子座流星雨 ZHR > 1,000

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式:vtype_1.jpg vtype_2.jpg vtype_3.jpg vtype_4.jpg ★★★

  双子座流星雨(Geminids,004 GEM)是年度三大流星群的最后一群,活跃日期在12/4-12/17期间。国际流星组织(IMO)预测今年极大期发生在北京时间12月14日下午14:30,预估ZHR可达每小时约120颗,整夜可见。不过月相逢月龄26的残月,12/13或12/14傍晚19时以后,到隔日12/14或12/15凌晨1:00-1:30左右的这段期间,都没有月光干扰,尤其是22:00-午夜0时前后,辐射点来到天顶附近,观察条件最好;而凌晨约1:00-1:30月亮升起后,仍可见到其中比较亮的的流星,只是数量会比之前无月光干扰时少了许多,可能仅剩每小时10来颗的程度。爱观星的朋友只要到无光害且空旷的郊区,就有机会许下满满的愿望。

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  双子座流星雨不但流星数多而稳定,所以才名列年度三大流星群之一。流星雨的来源一般是彗星残留在轨道上的残渣,但这群却是第一群被确认流星体来源为小行星的流星雨 。 天文学家认为这群流星雨来自第3200号小行星(3200 Phaethon),辐射点位在双子座头部的北河二附近,其流星特色是速度中等偏慢(约每秒35公里),亮度中等偏亮,偶尔会出现较明亮的火流星,且流星多半呈现彩色;不过流星划过后少留有余痕,这点和8月中旬的英仙座流星雨不一样。

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台北天文馆/周纪宇拍摄之双子座流星雨流星影像。

  另外,根据过去20年的观测资料分析结果,这群流星出现的时间,应该主要集中在北京时间2017/12/13的22时至12/14的19时,也就是说:对国内而言,12/13晚上(跨夜至12/14凌晨天亮前)可见到的流星数量,会比12/14晚上多。

  此外,近年记录也显示这群流星体有质量重新分布的状况,质量较小而亮度较暗的流星出现时间会比主极大提前1天左右,但这部分因为比较暗,肉眼不易观察,建议可利用望远镜进行观测,或利用录影方式来记录,比较不容易错失细小流星体引起的亮度较低的次极大。

  欣赏流星雨不需任何望远镜等特殊器材,只要挑选视野开阔、光害稀少的地方,用肉眼观赏即可。通常城市周边光害严重、乡村则次之,如果能到2000公尺以上的高山,减少了光害和水气影响,观赏条件更佳。 爱观星的朋友,可别错过盛大的双子座流星雨。

★第一群已知来自小行星的流星雨

  一般流星雨通常都是某颗彗星因接近太阳使其表面物质蒸发、留在轨道上而引起的;但双子座流星群的来源却是第3200号小行星菲以颂(3200 Phaethon)受到撞击或潮汐作用而产生的大量碎片,这是天文界第一次确认小行星与流星雨有关的事件。(另一群确认流星体来源是小行星的流星雨是三大流星群第一群的象限仪座流星雨。)

  菲以颂直径约5.1公里,属「阿波罗型」近地小行星,即轨道会穿越地球轨道、有时会非常接近地球的小行星,故目前也被归类为「对地球有潜在威胁的近地小行星(PHA)」之一。 它绕太阳公转一圈约需1.4年,轨道极为椭圆,远日点在2.4天文单位附近(火星与木星之间),但近日点最接近太阳时仅约0.14天文单位,比水星的0.4天文单位还近得多,是目前已知近日点最接近太阳的小行星,故其名Phaethon来自希腊神话故事中,硬要驾驶太阳马车而失事死亡的太阳神阿波罗之子Phaëton。

  对双子座流星雨的成因有兴趣的朋友,不妨参考这篇期刊论文:The Dust Tail of Asteroid (3200) Phaethon,http://iopscience.iop.org/2041-8205/771/2/L36/article
注:
1. ZHR指当辐射点位在天顶、裸眼可见视星等达6.5等,在晴朗无云、无光害的状况下,每小时可见到流星出现的频率。但这是理想状况,通常所见流星数量比预测的ZHR少。辐射点在天顶意味大气消光影响最小;裸眼最暗星等达6.5等表示天空非常暗且大气很透明,是观察条件非常棒的状态。
2. 辐射点是指若将流星轨迹回溯,似乎同一群的流星都是发自同一个点,这个点便称为「辐射点」;这群流星雨便以辐射点所在的星座来命名。
3. 1天文单位=地球到太阳的平均距离,约相当于1亿5000万公里。2012年8月,在中国北京举行的国际天文学大会(IAU)第28届全体会议上,天文学家以无记名投票的方式,把天文单位固定为149,597,870,700米(≈ 92,955,807英里 ≈ 8.317光分 ≈ 499光秒)

发布单位:台北市立天文科学教育馆 观测方式:vtype_1.jpg vtype_2.jpg vtype_3.jpg vtype_4.jpg 

2016/12/14 双子座流星雨极大期(ZHR~120)

  今年最后一场盛大的流星飨宴,也是年度三大流星群之一的双子座流星雨将在12月13、14日两晚达到最高峰,每小时最多可出现约120颗(ZHR)。但因8:06适逢大满月(月球距离地球359447.431公里,月面视直径33.23角分),在月光影响下能看见的流星数量将大幅减少,可能只剩10来颗而已。

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  双子座流星雨来自第3200号小行星(3200 Phaethon),为第一个被确认来源是小行星的流星雨。它的流星平均亮度比一般流星雨稍亮,常带有色彩,偶尔会出现明亮的火流星。双子座流星雨的辐射点位于双子座头部的北河二附近,约夜间19时后从东方升起,天亮时分西沉,整晚可见;不过午夜前后,流星雨的辐射点最高,也是最适合观测的时段。

  欣赏流星雨并不需望远镜等特殊器材,也不限于特定的景点,只要挑选视野开阔、光害与空气污染较少的地方以肉眼观赏即可,不过要注意避开月光的方向,才能降低其影响。适合赏星的地点通常以两千公尺以上的高山最佳,乡村地区次之,而城市周边的光害与空气污染严重,并不适合。

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2016/12/14凌晨0时,双子座流星雨辐射点位置示意图。


目前唯一已知来自小行星的流星雨

  一般流星雨通常都是某颗彗星因接近太阳使其表面物质蒸发、留在轨道上而引起的;但双子座流星群的来源却是第3200号小行星菲以颂(3200 Phaethon)受到撞击或潮汐作用而产生的大量碎片,这是天文界第一次确认小行星与流星雨有关的事件。

  菲以颂直径约5.1公里,属「阿波罗型」近地小行星,即轨道会穿越地球轨道、有时会非常接近地球的小行星,故目前也被归类为「对地球有潜在威胁的近地小行星(PHA)」之一。它绕太阳公转一圈约需1.4年,轨道极为椭圆,远日点在2.4天文单位附近(火星与木星之间),但近日点最接近太阳时仅约0.14天文单位,比水星的0.4天文单位还近得多,是目前已知近日点最接近太阳的小行星,故其名Phaethon来自希腊神话故事中,硬要驾驶太阳马车而失事死亡的太阳神阿波罗之子Phaeton。

  对双子座流星雨的成因有兴趣的朋友,不妨参考这篇期刊论文:The Dust Tail of Asteroid (3200) Phaethon,http://iopscience.iop.org/2041-8205/771/2/L36/article


2016/12/15 后发座流星雨极大期(ZHR~3)

  后发座流星雨(Comae Berenicids,020 COM)是近年才刚确认的小流星群之一,发生日期一般介在12/12~12/23之间,今年极大期预测在12/15。

  此群流星速度很快(每秒65公里),但平均亮度都很暗(4等以下),数量又非常少(ZHR~3),持续时间非常短,本就不讨喜。由于后发座流星雨的辐射点(邻近狮子座尾部五帝座一附近)约在子夜左右东昇,今年极大期逢满月后一天,几乎整晚都受月光影响,观测条件恶劣,不推荐一般业余观赏。

  由于它的极大期邻近双子座流星雨,要小心分辨流星可能的辐射点位置, 不要将两群的流星混在一起了。

注:
1. ZHR指当辐射点位在天顶、可见视星等达6.5等,在晴朗无云、无光害的状况下,每小时可见到的流星数量。但这是理想状况,通常所见流星数量比预测的ZHR少。
2. 辐射点是指若将流星轨迹回溯,似乎同一群的流星都是发自同一个点,这个点便称为「辐射点」;这群流星雨便以辐射点所在的星座来命名。
3. 1天文单位=地球到太阳的平均距离,约相当于1亿5000万公里。 

  以上内容由台北天文馆提供,『有趣天文奇观』网站收录,欢迎多加利用。

2014年12月双子座流星雨全球目视观测情况:(数据图自动更新

已向国际流星组织汇报观测结果的观测者地域分布图:(数据图自动更新

已向国际流星组织汇报观测结果的观测者的观测时段分布图:数据图自动更新

全球无线电流星实时监测数据:数据图自动更新

图片来源:日本无线电波流星监测

每年岁末时分都会固定出现的双子座流星雨,数量多且稳定,是年度最佳的大流星雨之一,各位喜爱观星的朋友可千万别错过了!双子座流星雨的活跃日期在12月7日至12月17日之间,国际流星组织(International Meteor Organization,IMO)预测今年双子座流星雨极大期可能发生在12月14日星期天晚上20:00前后,ZHR最高约可达120颗。当天为农历二十三,上半夜不受月光影响大,观测条件较佳。

 

双子座为冬季黄道星座,入夜后即已在东方天空中,天亮前西沉,整夜可见。辐射点位在双子座头部的北河二附近,速度稍慢(约每秒35公里),亮度中等(约2等,相当于猎户座腰带三星的亮度),偶尔会出现彩色的火流星。

 

  欣赏流星雨不需望远镜或任何特殊器材,只要挑选视野开阔、光害稀少的地方,用肉眼观赏即可。城市光害严重、观赏条件极差,乡村次之,2000公尺以上的高山少有光害和水气影响、观赏条件最佳。

 

  另12月已入冬,天气寒冷,在室外,尤其是高山上观赏流星雨要小心保暖,并提防露水或结霜;并请注意观赏时尽量勿开启明亮灯光,以免打扰他人欣赏。

★目前唯一已知来自小行星的流星雨

 

  一般流星雨通常都是某颗彗星因接近太阳使其表面物质蒸发、留在轨道上而引起的;但双子座流星群的来源却是第3200号小行星菲以颂(3200 Phaethon)受到撞击或潮汐作用而产生的大量碎片,这是天文界第一次确认小行星与流星雨有关的事件。

 

  菲以颂直径约5.1公里,属「阿波罗型」近地小行星,即轨道会穿越地球轨道、有时会非常接近地球的小行星,故目前也被归类为「对地球有潜在威胁的近地小行星(PHA)」之一。它绕太阳公转一圈约需1.4年,轨道极为椭圆,远日点在2.4天文单位附近(火星与木星之间),但近日点最接近太阳时仅约0.14天文单位,比水星的0.4天文单位还近得多,是目前已知近日点最接近太阳的小行星,故其名Phaethon来自希腊神话故事中,硬要驾驶太阳马车而失事死亡的太阳神阿波罗之子Phaëton。

 

  对双子座流星雨的成因有兴趣的朋友,不妨参考这篇期刊论文:The Dust Tail of Asteroid (3200) Phaethon,论文作者近日正在台湾进行学术交流呢!

http://iopscience.iop.org/2041-8205/771/2/L36/article

 

注:

1. ZHR指当辐射点位在天顶、可见视星等达6.5等,在晴朗无云、无光害的状况下,每小时可见到的流星数量。但这是理想状况,通常所见流星数量比预测的ZHR少。

2. 辐射点是指若将流星轨迹回溯,似乎同一群的流星都是发自同一个点,这个点便称为「辐射点」;这群流星雨便以辐射点所在的星座来命名。

3. 1天文单位=地球到太阳的平均距离,约相当于1亿5000万公里。

参考资料:

  1. 台北天文馆之网路天文馆网站

  2. IMO提供信息:(国际流星学会组织) http://www.imo.net/live/geminids2014/ 

  3. 2014 ふ た ご 座 流 星 群 http://www5f.biglobe.ne.jp/~hro/Flash/2014/GEM/index.htm 杉本弘文 

最后更新:2014-12-13 14:43:04