有些流星留下的痕跡可持續長達一小時。現在我們可能知道為什麼了

為了留下持久的痕跡，流星需要瞄準低處。一項針對流星的新調查顯示，與那些在更高高度燃燒的流星不同，流星在天空中燃燒 90 公里時會留下持久的餘輝。

流星通常是眨眼間就會錯過的事件。一粒太空塵埃在穿過大氣層時會留下一道熾熱的光跡，然後就消失了。但有時，流星會留下揮之不去的餘輝。一個多世紀以來，天文學家一直在關注這些持續存在的星系，但關於它們的起源仍然存在疑問。

現在，對持續存在的火車的首次系統調查揭示了哪種流星最有可能留下火車。與先前的假設相反，流星是否會離開持久列車的關鍵變量天文學家在七月報告說，是它在大氣層中的高度，而不是它的速度或亮度地球物理研究雜誌：空間物理學。

瑞士伯爾尼大學的天文物理學家岡特·斯托伯（Gunter Stober）沒有參與這項新工作，他說，業餘天文學家經常將此類軌跡記錄為「一部精彩的電影」。 “這確實是第一個更全面、更全面的統計概述。”

當從傳入的太空岩石中燃燒的金屬與大氣中的氧氣（尤其是臭氧）發生反應時，就會形成持久的列車。化學反應會發出熱和光，使火車維持數十分鐘甚至長達一小時。當風將它們吹走時，它們會像發光的蛇一樣扭動和扭曲。

1940 年代和 1950 年代的研究表明，火車現象十分罕見，每 750 顆流星中就有 1 顆會出現火車現象，而且大多與最亮的流星有關。最近更多的研究集中在，這是幾十年來最戲劇性的陣雨（SN：2001 年 12 月 19 日）。這些研究得出的結論是，只有速度最快的流星（每秒約 70 公里）才會離開火車。

但這些調查要不是過於寬泛，包括世界各地觀測者對流星雨的一次性觀察，就是過於狹窄，只關注單一壯觀的流星雨。

為了創建一個更統一的目錄，天文物理學家洛根·科多尼爾和同事設置了一台相機，盯著新墨西哥州上空的同一片天空近兩年。從2021年10月到2023年7月，該儀器記錄了穿過其視野的每一條光條紋。在那段時間裡，團隊記錄了近 7500 顆流星，其中約 850 顆留下了持久的列車。火車不僅比預期更常見——大約八分之一的流星離開火車，十九分之一的持續時間超過五分鐘——而且火車被各種速度和亮度的流星留下。

「之前的一些觀點認為，這些持久的流星只是由快速、明亮的流星形成的，」阿爾伯克基新墨西哥大學的科多尼爾說。 “我們發現它不需要太快。大多數持久的流星是由速度較慢的流星形成的。

科多尼爾說，真正的決定因素是臭氧的可用性。穿透到90公里高度的流星比那些更高的流星更有可能離開火車。科多尼爾說，該高度位於地球臭氧層之上，但在該高度上有少量臭氧濃度。雖然從理論上講，穿過臭氧層的流星也可能留下痕跡，但科多尼爾指出，很少有流星能夠到達那麼遠而不解體。

未來對持續列車的觀測可能有助於探測這個難以捉摸的大氣層的化學成分。這個區域「是你背部不會發癢的地方，」科多尼爾說。 「大氣層對於氣象氣球來說太高了，而衛星又太低了，無法進行直接測量。這是一個很難探測的區域。然而，持久列車「一直免費發生」。我們只需觀察並看到它們即可。

斯托伯希望看到新目錄中的數據適用於另一個問題：為什麼有些火車能長期保持其形狀，而另一些火車則迅速擴散？首先解釋製造火車的化學反應很有趣，「但你需要一種力量來保持火車作為火車，」他說。

大氣物理學家認為，從隕石上脫落的微小帶電塵埃顆粒可以產生電場，使火車保持在一起。對這個目錄和其他目錄的更多調查可能有助於證明這個概念的正確或錯誤。