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观测流星雨

观看流星很容易,任何人都能在凌晨这段时间到户外,躺在一张躺椅上,等待着偶尔出现的流星。这只是为了玩一玩,不过如果把你所看到的用科学的方法记录下来,你就可以参加国际流星组织(IMO)在世界范围内的观测活动了。(本文原来是为11月份的狮子座流星雨写的,但是你也可以把这里讲的方法用于观测其它流星雨。)

  百余年来流星研究一直非常依赖于业余爱好者的观测,取得了许多成就,但也有一个问题,即观测者的数据不规范。你所能看到的流星数量取决于光污染的程度、流星雨辐射点的高度、观测视野的大小以及其它因素,这些因素需要尽可能精确测定记录下来,这样可以对每个人的数据进行修正使得它们可以互相比较。

  自从1988年在比利时成立以来,IMO已在世界范围内把以前分散的领域统一起来,爱好者现在有了一个专业水平的组织,为观测者制订准则,接受他们的数据,对它们归纳分析并及时出版。衡量流星雨强度的标准是ZHR(zenithal hourly rate),它是假设当流星雨辐射点在天顶,肉眼所见极限星等为6.5等时,一个独立的观测者一小时内所看到流星的个数。一个成功的流星活动能产生一个“流星雨截面图”,即ZHR和时间的关系图。如果地球上有足够多的观测者每天对流星雨24小时不间断观测,持续若干天,可获得整个活动的完整记录,这样可以依次提供一个太空中流星体群的横剖面。产生一个误差很小的理想的流星雨截面图需要成千上万的流星观测记录,所以参加观测并遵循下述观测方法的每个人都是需要的。

何时何地如何观测
  狮子座流星雨在过去几年中强度有所增强,天文学家相信它在1998年或1999年会产生一个惊人的流星暴雨。狮子座流星雨有一个33年的周期,上一次极大是在1966年。开始观测狮子座流星雨不应早于凌晨1点或2点,最好再晚些,这样辐射点位置在东方已相当高了,辐射点越高天上流星看到的越多,黎明之前一到两小时是最理想的。对大多数人来说,这将只要早起而不用一宿不睡觉。

  你不需要更多的工具,带一块手表和一个能看清时间的小灯,还有做记录的书写板和铅笔,但最好是一个带麦克风的录音机,这样你就可以不用把目光离开天空而把你的记录口述下来就行了。在寒冷天气下的观测者应把录音机放在大衣里使之不至被冻住。在冰天雪地的深冬整夜守候着流星会觉得出奇的冷,所以一定要注意多穿衣服。

  搬一把躺椅到一个视野开阔足够黑暗的地点,你的视野里最好不要有树或建筑物,要有也应在边上。如果你从明亮的屋子里出来,至少要用15分钟使眼睛适应黑暗,坐下来向上看同时放松。开始正式观测时记下时间,精确到分。最简单的方案是仅对你看到的狮子座流星雨和非狮子座流星雨的流星进行计数。选择辐射点的某一方向,让视野中充满天空,如果视野中有障碍物干扰,应不超过20%,要记下遮挡的百分比,对云彩也这样处理,每当云量变化时,记下时间,如果云量超过20%,应暂停观测。观测开始后偶尔会有一颗流星闯入你的视野,如把它的路径向后延伸足够长,能够经过狮子座镰刀形的六颗星,则记为“L”,你可以把其它所有的非狮子座的流星记为“NL”。

  当你盯着天空等待流星出现时,可以花点时间测定你所观测的这块天区的极限星等。IMO和北美流星观测网(NAMN)提供了一个简易的方法,他们提供带有标注暗星星等的不同星座的星图,用相应的星图比较你所看的天区找出你的极限星等。或仅用小熊座的这张图来找。要使流星计数有意义必须记下观测时的极限星等。

  另外一个方法是用下面这张表,选择其中一个区域,数一下你能看到多少颗星,然后就可以从下面表中查出与此数字相符合的极限星等。极限星等是衡量光污染程度、天空透明度和你视力的一个基本尺度,没有它,流星计数是无意义的。测定时多测几次取平均值可以减少偶然误差。每小时应至少重新测定一次以便追踪记录天气状况微小的变化并记下时间,因为很小的变化也可以对你看到的流星数产生很大的影响。

  大多数观测者喜欢每小时休息一下,站起来走走,喝点咖啡。你要记录下每次休息的起止时间。如果你低头做记录,也要记下总共花了多长时间。计算出对每颗流星做记录所花的时间是多少秒,最后累加起来花费的时间可能会使你感到吃惊。即使你观测中间不休息,也要把你的记录至少每小时分一段并记下起止时间。最好有一个每小时响一次的闹表来帮助提醒你。如果流星出现的速率突然升高或降低,时间段还要再缩短。也要记录下你观测所花时间最长的天区。

  以上就是简单的流星计数观测方法。如果你还想再多做一些工作,IMO非常鼓励你对看到的每个流星估测亮度。为了找出流星雨的“总数指标”(“population index”)或r值-即亮流星和暗流星的比率,需要大量的流星的亮度值,这对计算某人在某种天气状况下看到的每小时最大流星数来说也很需要。

  一些比较星的亮度在下面这张表里。估计流星亮度时,要假设这些比较星划过星空,而不要把流星轨迹上所有的亮度都加起来进行比较。当估计狮子座流星的亮度时,典型的记法是“L2.5”。不要和其他人联合计数,这很重要。如果你和朋友们一起观测,每个人都应严格独立的观测,并且分别做出观测报告。实际上每个人之间都应隔开一定的距离以免互相听到别人的口述记录。有问题的不是那种能引起人惊呼的亮流星,而是暗流星,当你眼睛疲劳而你又没听到别人小声的用录音机把它记录下来,你会漏掉它。把它包括进你的记录,会使你的计数相对你的极限星等来说人为的增高了。补救的办法是你们应观测不同的天区。

  也不要和别人商量极限星等,你自己测定的值需要和你自己的流星计数相配,如果某一观测者测定值为5.4而另一人的值是6.0,每个人都是对的,只是他们的流星数也是不同的。

如何报告
   第二天早晨,当你统计结果时,应把它们按每小时分一段,给出每段开始和结束的时间,精确到分钟。如果辐射点的仰角比较低或流星雨的活动能力有很大的变化时,最好把时间段再缩短一些。把每一时间段里你看到的狮子座流星雨和非狮子座流星雨的流星数加起来,如果你估测了流星的星等,列出每一亮度级别内的狮子座流星雨和非狮子座流星雨的数量,给出每一时间段内估测的极限星等,观测视野被遮挡住的百分比,以及观测过程中用来休息或做笔记所花时间的总和。

  时间和日期都应按世界时给出,如有问题可以加上地方时和你所在的时区。也要包括你所在地的经纬度,观测的方向以及任何有关的信息。IMO极力主张观测者在流星雨预报的极大值前后几天都要监测,以便能观测到流星雨的全部过程。
 

 

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