有些流星留下的轨迹长达一小时。现在我们可能知道原因了
创造一列持久的火车最重要的是大气中的化学反应
要想留下持久的痕迹,流星必须瞄准低处。一项新的流星调查显示,在天空中 90 公里处划过的流星会留下持久的余辉,而那些在更高处燃烧的流星则不会。
流星通常是转瞬即逝的现象。一粒太空尘埃在穿过大气层时会留下一道炽热的光迹,然后就消失了。但有时,流星会留下挥之不去的余辉。天文学家注意到这些持续不断的流星群已经有一个多世纪了,但它们的起源仍是一个问题。
现在,首次对持续流星群进行系统调查,揭示了哪种流星最有可能留下流星群。与之前的假设相反,流星是否会留下持续轨迹的关键变量天文学家在 7 月份的报告中指出,彗星在大气层中的高度,而不是速度或亮度地球物理研究杂志:空间物理学。
瑞士伯尔尼大学天体物理学家冈特·施托伯 (Gunter Stober) 表示,业余天文学家经常将此类轨迹“记录得像一部精彩的电影”,他并未参与这项新研究。“这确实是第一个更全面、更全面的统计数据。”
当陨石燃烧掉的金属与大气中的氧气(特别是臭氧)发生反应时,就会形成持续性尾流。化学反应会发出热量和光线,使尾流持续数十分钟甚至长达一小时。当风将它们吹走时,它们会像发光的蛇一样扭动和扭曲。
20 世纪 40 年代和 50 年代的研究表明,流星群非常罕见,每 750 颗流星中才会出现 1 颗,而且大多与最亮的流星有关。最近的研究集中于这是几十年来最壮观的流星雨(日期:12/19/01).这些研究得出的结论是,只有速度最快的流星,即每秒 70 公里左右,才能离开火车。
但这些调查要么范围太广,包括了世界各地观察者对流星的一次性观测,要么范围太窄,只关注一场壮观的流星雨。
为了创建更统一的目录,天体物理学家 Logan Cordonnier 和同事们设置了一台相机,在近两年的时间里盯着新墨西哥州上空的同一片天空。从 2021 年 10 月到 2023 年 7 月,该仪器记录了穿过其视野的每一道光线。在此期间,该团队记录了近 7,500 颗流星,其中约 850 颗留下了持续的流星串。不仅流星串比预期的更常见——大约每 8 颗流星中就有 1 颗留下了流星串,每 19 颗流星中就有 1 颗持续时间超过 5 分钟——而且各种速度和亮度的流星都会留下流星串。
“之前有人认为,这些持续流星群只由速度快、亮度高的流星形成,”新墨西哥大学阿尔伯克基分校的科多尼尔说。“我们发现,流星群并不需要速度快。大多数持续流星群都是由速度较慢的流星形成的。”
科多尼尔说,真正的决定因素是臭氧的可用性。穿透到 90 公里高空的流星比那些更高高度的流星更有可能留下痕迹。科多尼尔说,这个高度高于地球的臭氧层,但在这个高度的臭氧浓度很小。虽然从理论上讲,穿过臭氧层的流星也会留下痕迹,但科多尼尔指出,很少有流星能不解体就到达那么远。
未来对持续气流的观测可能有助于探究这一难以捉摸的大气层的化学性质。Cordonnier 说,这一区域“是你背部不会发痒的地方。它位于大气层中太高,无法让气象气球到达,又太低,卫星无法直接测量。这是一个难以探测的区域。”然而,持续气流“总是无缘无故地出现。我们只需观察并发现它们。”
斯托伯希望看到新目录中的数据应用于另一个问题:为什么有些火车能长时间保持其形状,而其他火车却迅速扩散?首先解释产生火车的化学反应很有趣,“但你需要一种力量来让火车保持火车的形状,”他说。
大气物理学家认为,陨石上掉落的带电尘埃微粒可以产生电场,使星团保持完整。对这份目录和其他目录的进一步调查可能有助于证明这一观点是对还是错。