在距離地球52光年之外,明亮的卡斯托星(Castor)在星空的北半球閃耀,似乎是雙子座中一位雙胞胎的頭部。從卡斯托星向四面八方射出的,是世界上最為多產的流星雨之一——每年12月,它們以熾熱的光輝降落在地球大氣層中的雙子座流星雨(the Geminids)。

儘管卡斯托星的距離不可思議地遙遠,但看起來從它那裏輻射出的流星在下個月(大約12月13~14日)達到峰值時,實際上只會離地表約60英里。屆時正值殘月,天空足夠黑暗,這場著名的流星雨將很容易被觀察到。在理想的黑暗條件下,每小時可看到多達120顆流星。

來自太空的火球

流星出現的起點被稱為輻射點,它固定於星空之中。像雙子座流星雨這樣的流星雨通常以它們輻射點所在的星座命名,實際上它們並不來自那些遙不可及的恆星。

雙子座星座及雙子座流星雨輻射點的圖示。(《大紀元時報》)
雙子座星座及雙子座流星雨輻射點的圖示。(《大紀元時報》)

最初,流星是較大的宇宙物體的一部份,例如小行星或彗星。當這些物體的物質脫落時,會產生巨大的太空碎片群,之後,散落在太陽系中。這些物質基本沿著它們母體物體相同的路徑繞太陽運行。地球軌道與這些碎片流相交的地方,就會看到流星。

流星不過是一顆墜落到地球的太空小石子。它在撞入大氣層時因摩擦而燃燒並燒燬。因為看起來像夜空中飛速掠過的細長光線,我們也稱它們為流星(shooting stars)。

有時流星會燃燒得更亮,並在身後留下長長的發光氣體尾跡,被稱為「持久火流」(Persistent Trains),或更戲劇性地稱為「火球」。雙子座流星雨因其動作緩慢、持續時間長的「地平流星」(Earthgrazers)而聞名,它們水平掠過天空,有時會像壯觀的煙火一樣碎裂。

如何觀測雙子座流星雨

地球將於11月19日至12月24日穿越雙子座流星雨的碎片流,雖然流星將在12月中旬達到峰值。由於下弦月為12月11日,其峰值將與一彎殘月重疊,這意味著幾乎不會有天然光污染來沖淡流星雨。假設天氣晴朗,黑暗的夜空將是觀測雙子座流星雨的理想條件。

一顆雙子座流星於2023年12月15日在科威特北部的al-Abrak沙漠上空燃燒。(Yasser Al-Zayyat/AFP via Getty Images)
一顆雙子座流星於2023年12月15日在科威特北部的al-Abrak沙漠上空燃燒。(Yasser Al-Zayyat/AFP via Getty Images)

最大的問題是,人們是否願意熬夜等待這場奇觀。觀測者需要等到凌晨2點(當地時間),此時輻射點(位於卡斯托星附近)升至最高位置,提供最廣闊的視野。不過,在傍晚較早時段,當輻射點靠近東方地平線時,仍然可以看到一些流星。

重點是,不要在輻射點附近尋找流星——儘管它們看起來似乎來自那裏。流星在划過天空時最容易看到,因此應掃瞄整個星空。建議躺在躺椅上,用睡袋蓋好,並準備一杯熱可可保持溫暖。

它們來自哪裏?

既然我們知道流星來自近地天體,而不是來自明亮的卡斯托星,那麼為甚麼它們看起來是從那顆遙遠的恆星輻射出來的?這只是由單點透視造成的視覺錯覺。

就像並行的鐵路軌道在地平線上看似匯聚一樣,雙子座流星雨的碎片流看起來似乎匯聚於一點。它們曾經是太陽系中一個較大太空物體的一部份——名為3200費厄通(3200 Phaethon)的小行星。雖然尚不清楚這些碎片是如何從該小行星上脫落的,但它們繼續沿著軌道漂浮。當地球穿過碎片流時,我們可以沿著流星的軌跡,像追蹤通往地平線的鐵軌一樣,追溯它們的軌道方向。雙子座流星雨看起來在卡斯托星處匯聚完全是巧合。

一顆流星於2018年12月14日在緬甸曼德勒市附近的Wundwin鎮夜空中划過。(Ye Aung Thu/AFP via Getty Images)
一顆流星於2018年12月14日在緬甸曼德勒市附近的Wundwin鎮夜空中划過。(Ye Aung Thu/AFP via Getty Images)

然而,大多數流星雨都來自彗星,但雙子座流星雨不是。如前所述,3200費厄通是小行星,而且是一顆相當不尋常的小行星。

彗星是由從固態核噴射出的宇宙粒子組成的巨大無定形天體,當其接近太陽時會變得活躍。與此相反,小行星只是簡單的太空岩石,可能曾經也是彗星。它們要麼停止活動進入休眠狀態,要麼耗盡了揮發物質而滅活。小行星3200費厄通曾一度被認為是一顆彗星(稱為1983 TB),後來才被確認是小行星。

NASA在阿雷西博天文台用雷達望遠鏡拍攝的小行星3200 Ph的太空圖像。(Arecibo Observatory/NASA/NSF)
NASA在阿雷西博天文台用雷達望遠鏡拍攝的小行星3200 Ph的太空圖像。(Arecibo Observatory/NASA/NSF)

其軌道經過計算後發現與雙子座流星雨相匹配,隨後出現一個謎題:此前從未有小行星與流星雨關聯的記錄。直到今天,研究者仍在探究這顆小行星是如何將那些小流星體拋入太空的。

與一些在深空停留數十年才進入太陽系的彗星不同,小行星3200費厄通是在我們家園附近盤旋。它每1.4年繞太陽一圈,在近日點時非常接近太陽——甚至在太陽與水星之間的中途——而在最遠點則延伸至火星軌道之外。

在不久的未來,科學家可能會近距離觀察小行星3200費厄通。日本的DESTINY+太空船計劃將在2028年攔截這顆小行星。屆時,我們或許能獲得有關這場每年12月中旬迷倒無數觀星者的著名流星雨起源的數據。#

原文「Fireballs Will Fall From Night Sky Mid-December as Geminid Meteor Shower Returns—What to Know」刊於英文《大紀元時報》網站。

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向每位救援者致敬 
願香港人彼此扶持走過黑暗
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