2009年獅子座流星雨

什麼是流星?

　 　在太陽系除了有行星、衛星及眾多小行星外，還有很多所謂「太空垃圾」的粹石塵粒。當這些塵粒掉進地球的大氣層，由於速度非常高，地球大氣會對其產生一種 流體力學中所稱的衝壓力(ram pressure)，令塵粒高溫發亮。有些流星會發出大量光芒，甚至在日間可見(尤其是人造的太空垃圾)，我們對極光亮的流星又稱為火球 (fireball)。這些不能預測突如其來的流星稱為偶發流星。偶發流星並不罕見，在足夠黑暗的地方進行一兩小時觀星就很有機會看到。在深夜日出前看到偶發流星的機會較高。

什麼是流星雨?

　 　認識流星雨前必須先認識彗星(Comet)。彗星源自太陽系外圍，是在太陽系初生成時已經存在的天體，它們會因行星的重力擾動而掉到太陽系之內。當它們 接近太陽時會受太陽輻射及太陽風所加熱及電離，令其表面的物質脫落，所以在彗星所經過的地方都會留下一堆碎石!而這堆碎石因慣性關係會繼續圍繞太陽運轉， 換言之彗星的軌道是一堆一同移動的碎石。部份彗星的軌道更會和地球的軌道重疊!由於兩者的軌道是相對固定的，地球在每年的特定時候都會接觸到彗星軌道留下 來的碎石。在地球上看，這些碎石是有規律地由同一點向四方八面散發出來，這點正是彗星的軌道所在，稱之為輻射點。某特定星座的流星雨是每年都重覆的!地球在一年 中經過多條彗星軌道，會發生很多次的流星雨，為了方面說明，流星雨會以其輻射點所在的位置而命名，獅子座流星雨的輻射點就位於獅子座了。

獅子座流星雨

母彗星:55P/Tempel-Tuttle 彗星公轉調期: 33年 活躍期: 11月10日 - 11月21日 高峰期: 11月17日 11:10pm (香港時間) [主流預測是11月18日~5am)] 流星速度: 71km/s(屬快) (資料來自: 國際流星組織IMOhttp://www.imo.net/) 根據國際流星組織的預測，2009獅子座流星雨的每小時天頂流星數(ZHR)為100顆以上。 "On Nov. 17, 2009, we expect the Leonids to produce upwards of 500 meteors per hour," says Bill Cooke of the NASA Marshall Space Flight Center. 　　美國太空總署馬歇爾太空飛行中心的Dr. Bill Cooke 在08年尾預測2009年的獅子座流星雨高峰期可能觀察到ZHR=500的流星!

　 　在2008年11月17日，當地球經過55P彗星的軌道時亦發生了一次不錯的流星雨。08年的額外流星數估計是來自55P彗星於1466年在其軌道留下的 大量碎石塵粒(1466 Tail)，而在2009年地球會更接近這堆塵粒的中心部份，因此預計今年的流星雨量會更多!
　 　流星雨的預測有一定誤差，不同天文學家亦有不同版本的預測模式。但這次獅子座流星雨的預測流星數都比較多，除了上述提及的1466 Tail外，地球同時間亦會遇到另一組稱為1533 Tail的碎石塵粒。受兩組流星群的影響下，估計ZHR最少都在100以上。但高峰值的出現時間則有較大變數，有理論指出這次流星雨的高峰會發生在香港時間11月18日凌晨5-6時左右。最樂觀的預測指出每小時可能有500顆*(ZHR=500)流星，但一般的ZHR預測都介乎100-200。

*現時最樂觀的預測由原來的1000顆下調至500顆。

上圖是美國加州理工學院Jeremie Vaubaillon理論預測中的流星群位置圖。圖中可見在11月17日~21UT(香港時間11月18日~5am)，地球將會經過1466及1533Tail。根據他的預測，這兩條流星群合共最高可做成每小時200顆(ZHR=200)的流星。
　　

上圖為獅子座流星雨輻射點在11月15日至20日的變化。 (資料來自: 國際流星組織IMOhttp://www.imo.net/)

當日星空

到那裡欣賞流星雨?

獅子座流星雨的輻射點午夜後才在東面升出，軸射點升出前，流星主要會由東面劃開，因此選擇東方視野良好的地方會較好。另外大部份流星並不會很光亮，因而在光害較為嚴重的地方將難以觀察流星。

以下有幾個地點可供考慮:

　

1. 大浪西灣(宜過夜觀察)

      可看到東邊地平線，視野極佳而且光害甚少。但山路難行，不宜搬運望遠鏡，晚上因海風的關係可能特別寒冷。

　

2. 萬宜水庫東/西壩(宜過夜觀察)

東壩比西壩離市區略遠，光害的影響亦較輕微，兩壩望東的視野皆不錯(東壩略好一點)。

　

3. 石澳(過夜或不過夜皆可)

東、南(尤其南方)的視野及光害條件不錯。港島區的市民在交通上較為方便。

　

4.大美篤船灣水壩(過夜或不過夜皆可)

　交通方便，東方光害較少，如不過夜的話可在11時乘車回大埔墟火車站。

　

5. 大坳門清水灣郊野公園風箏場(過夜或不過夜皆可)

　交通尚算方便，場地空曠，光害不強。

　

光害是重要因素，早前港大在全港多個地區進行了光害調查，如欲了解不同地方的光害情況，可瀏覽以下網頁:

http://nightsky.physics.hku.hk/

觀看流星的祕訣

　

1. 躺在地蓆之上看著天頂

　

2. 有耐性

　

3. 不要使用白光電筒，有需要照明的話可使用紅色LED或以紅玻璃紙包著的電筒

　

4. 如打算過夜觀察，務必多帶外套，否則後悔莫及

　

5. 看流星只需使用肉眼，不需要望遠鏡

　

　

公開觀流星雨活動

1.天文園「獅子座流星雨大眾觀星活動」 ( 17/11/2009)

　

2. 坐井會 : 「獅子座流星雨」暨「坐井會三十七周年紀念」觀星營  ( 21-22/11/2009)

　

3. 國際天文年澳門分區及澳門業餘天文學會將於11月18日舉辦獅子座流星雨觀測活動

　

4. 香港天文學會獅子座流星雨觀測比賽 (18/11/2009凌晨時份) 及 流星雨預測比賽

　

5. 香港觀天會「穿越八大行星暨獅子座流星雨觀測」(14/11/2009)

有關流星雨的概念 - ZHR及高峰值
　

　　大 家或許會留意到每當提及流星雨到底有多少流星時總會見到一個 ZHR=XXX 的數據，字面上這個XXX就是每小時所能看到的流星數了!今次獅子座流星雨的ZHR一般為約100-200，一般人看到可能會以為流星雨發生當晚於每小時 都可以看到200顆流星，其實犯了兩個重大錯誤。

　　ZHR(Zenith Hourly Rate)直 譯就是每小時天頂流星數，這個數字是國際通用的，但由於不同地理位置所看到的流星雨會有分別，那麼可以想到要提出一個國際通用的數據其實有前提或假設! 首先ZHR只是一個比率，是時間及流星數的一個比率，流星雨的高峰持續時間可能少於一小時!假設某觀察者在一整晚六小時中一共看到200顆流星，當中有 100顆流星是在30分鐘內出現，其餘100顆則均衡分佈於其他時間，那麼該30分鐘就是這次流星雨的高峰期。那麼在符合一些條件的情況下他的每小時天頂流星數(ZHR)就可定義為=100X2=200!留意ZHR只是考慮高峰時間，如果那100顆流星是在10分鐘內出現，那麼ZHR就等於600!所以ZHR只是指出高峰期時流星雨的出現頻率!

　　第二個就是關於觀察條件，要在ZHR=200的預測下看到每小時200顆流星的比率，即使預測準確，還要符合這些條件 : 流星雨的輻射點位於90度天頂，附近無山無雲全天100%視野，而且天氣情況極佳，人眼可以看到6.5等的星!這些條件代表了觀察地點是世上最適合用來觀星的地方!ZHR的計算式是:

(From Wikipedia)

當中，N是真實看到的流星數、k是天空的覆蓋率(0-1)、Teff是觀察時間(1/2/3...小時)、hR是輻射點高度、lm是極限星等、r為一個參數，獅子座流星雨的 r = 2.9

換算下，可以等出真實看到的流星數的算式為:

有興趣的朋友可計算自己喜歡地點的可見流星數是多少。用中大作例子，假設高峰ZHR=200發生在凌晨5a.m.，當時流星雨輻射點的天球緯度(高度)為60度，全天視野為80%(k=0.2)，極限星等為3(算是光害嚴重、天空透明度低的假設)，那麼可以得出N=3 ! 其實這個計算的正確使用方法(科學目的)是將真實看到的流星(N)換算成ZHR時用的，而不是將ZHR換算成N，但有興趣的話都不仿玩一玩。

　

如有任何疑問及查詢，歡迎電郵到clchan@phy.cuhk.edu.hk。

製作:陳俊霖@天文園

更新:2009年11月11日