5月30-31日，会出现 10W+ 的流星暴雨吗？
2022/5/29 19:00:00 新浪探索

     一段时间以来，一条消息引爆了天文爱好者的圈子——5月30日武仙座τ流星雨将迎来极大，今年 ZHR 有可能达到 100000 量级!这个“雨量”真的可以称得上不折不扣的流星“暴雨”了!那么具体是什么情况呢？这一幕真的会上演吗？

     神秘的73P

    

     首先，还是有必要介绍一下这场流星雨背后的始作俑者——施瓦斯曼-瓦赫曼3号彗星(73P/Schwassmann-Wachmann 3)。因为造成流星雨的物质主要来自那些与地球轨道很近或相交的彗星或小行星的喷发物。这颗彗星是在1930年5月2日被汉堡天文台的阿诺德·施瓦斯曼(Arnold Schwassmann)和阿尔诺·阿图尔·瓦赫曼(Arno Arthur Wachmann)共同发现的。然而，这颗彗星却并不寻常!

    

     这颗彗星的轨道半长轴为 3.089 天文单位，轨道周期 5.43 年；近日点 0.970 AU，就在地球轨道附近，远日点 5.208 AU，刚好在木星轨道附近，因此它是颗典型的“木星族彗星”。不过，或许因为它太暗了，这颗短周期彗星自从发现后居然就“丢失”了，直到1979年才被再次观测到。然而，1985-1986年的回归又失踪了。到了1990年，彗星距离地球约 0.36 天文单位，它终于又被重新找回。此后，人们再也没有把它跟丢过。

    

    73P彗星的轨道(来源：Wiegert et al., 2005)

     碎裂的彗核

    

     时间到了1995年，73P 彗星再度回归。这次，它的亮度陡然增加 600 倍!一定出状况了!果不其然，天文学家发现它已经碎裂成 4 块，分别被编号：73P-A, B, C 和 D。2001年回归，又有新的分裂。2006年3月，它又一次进入我们的视野，这回，已经能分辨出 8 个碎片了。2006年4月18日，哈勃空间望远镜对它进行了观测，惊人地发现，编号为 B 和 G 的碎片已经产生了更多更小的碎片。到了2006年5月，能够清晰地数出来的碎片已经多达 66 块!现在，碎片已经有 100 多块了。

    

    

    2006年哈勃空间望远镜观测到的73P施瓦斯曼-瓦赫曼3号彗星。上方动画为其中碎片B。(来源：NASA/ESA)

     73P 彗星的这种情况，不禁让我们联想到了历史上著名的比拉彗星(3D/Biela)。它是在1772年被法国天文学家、著名的彗星猎人梅西耶(Charles Messier)首先发现，1826年2月由奥地利人比拉 (Wilhelm von Biela) 再度发现并且计算出轨道。然而1846年，比拉彗星分裂为两块，并在1852年再次返回，两个彗核相距 240万千米。然而此后就再也不见踪影了，直到1872年11月27日，全球多地在仙女座观测到了每小时2万+的壮观流星雨。天文学家判断它们正是源自比拉彗星的残骸。

     不过 73P 彗星似乎又有些不同。虽然我们还不知道它碎裂的确切原因，但是它直到2017年仍然按时回归，并且还在产生新的碎片……下一次到达近日点的日期是2022年8月25日。

     传说中的流星雨

    

     既然让人联想到比拉彗星以及曾经的“仙女座”流星暴雨，那么同样已经风烛残年的 73P 施瓦斯曼-瓦赫曼3号彗星是否也会给我们带来一场流星暴雨呢？

     1930年，施瓦斯曼-瓦赫曼3号彗星被发现后不久，便有研究人员指出，它会在距离地球仅 0.014 天文单位(约为 5.6 个地月距离)处经过，可能会产生一次流星雨活动，辐射点位置可能在武仙座τ星附近，于是武仙座τ流星雨(061 TAH)由此得名。很快，来自日本京都大学花山天文台(Kwasan Observatory)的天文学家中村 要(Nakamura Kaname)报告观测到了流星雨。不过报告中指出，流星“很弱”。而这次观测几乎成为迄今唯一一份对武仙座τ流星雨的比较全面的观测报告!

    

    花山天文台中村 要的观测记录(来源：Nakamura, 1930)

     2005~2006年期间，维尔(P. A. Wiegert)等人分别对武仙座τ流星雨进行了数值模拟，指出1930年6月8-9日，地球径直穿越了 73P 彗星于 1880-1886 年和 1892 年回归时所留下的喷发物(或称流星群、流星云)，时间上与中村的观测记录相吻合，因此被认为证实了当年的观测。

    

     进一步模拟显示2006年流星云与地球不够近，不会产生明显的流星活动，事实上确实也没有观测到。维尔在论文中表示该流星雨还曾在1941年、1946年、1952年有过活动，但强度都不及1930年。而实际情况如何呢？上述这几年均无观测记录。

    

    2006年 73P 彗星回归的喷发物并未达到地球轨道，因此没有引发明显的流星活动(来源：Wiegert et al., 2005)

     说了半天，2022年有没有呢？维尔等人也通过数值模拟给出了预测。2022年5月31日前后，地球将穿越 73P 彗星于1892年与1897年回归时洒落在轨道上的尘埃，可能引发流星活动。然而，流星云的密度似乎不如1930年，因此估计极大时ZHR 预计仅为 10~20，这就相当于常规时候的老牌流星雨狮子座流星雨差不多。

    

    数值模拟显示2022年5月31日地球将经过 73P 彗星1892年和1897年的回归喷发物(来源：Wiegert et al., 2005)

     广为流传的暴雨流言

    

     那么广为流传的“流星暴雨”是由何而来呢？原来，问题就出在1995年的碎裂!彗星的每一次碎裂一方面会形成更多的碎块和尘埃，另一方面会造成更多的不确定性。

     来自卢森(Lüthen et al., 2001)、霍里(Horii et al., 2008)和拉奥(Rao, 2021 § 4)等人的研究认为，1995年的碎裂和喷发的物质可能将于今年5月31日到达地球轨道附近，可能只有0.0004 天文单位!

    

    

    2022年的施瓦斯曼-瓦赫曼3号彗星和1872年、1885年比拉彗星的比较(来源：Jeo Rao, 2021)

     这是个有趣的距离，它似乎就在于有/没有流星雨的模糊的边界上。如果这些尘埃能够扩散到地球轨道上，那么就有可能促使武仙座τ流星雨再度活跃起来。所谓的流星暴雨实际上就是来自这一团物质。不过，叶泉志(Ye et al., 2022) 认为喷发的初速度必须足够快，才能使其扩散速度足够快、范围足够广，但就模型推测的结果来看，这种概率很低。

     能看到流星吗？

    

    综合了所有这些信息，我们才能描绘出今年武仙座τ流星雨的完整样貌，而不至于断章取义。

     武仙座τ流星雨是非常规的流星雨，对它的历史观测记录很少，它已经有92年没有“活动”了。今年的情况大概率仍然属于“活动”而非“爆发”。2022年武仙座τ流星雨的极大可能出现在北京时间5月31日13时左右，ZHR为10~20。虽然首次报告位置在武仙座τ附近，但5月31日，辐射点位于牧夫座、后发座、猎犬座交界处，几乎整夜可见。并且，5月30-31日恰好是新月，对观测流星雨是极大的利好!30日晚日21点~24点，关注头顶或偏南方；31日凌晨可能更好，关注正南方。

    

    2022年武仙座τ流星雨辐射点(来源：Jeo Rao, 2021)

     然而，由于施瓦斯曼-瓦赫曼3号近20年来不断碎裂增加了很多不确定性。1995年的喷发有可能带来数量较多的流星体，但前提是必须有非常规的扩散速度才行。另外还有一个可能被大家忽略的问题，武仙座τ流星群(彗星近日点附近)与地球几乎并驾齐驱，流星的相对速度只有12~18km/s，这是一个相当低的速度。我们都知道流星的亮度与颗粒物大小和相对速度有关，速度越低，流星的亮度越低。同样大小的颗粒，如果达到双子座流星雨的速度，可能会产生 -1 等到 +3.4 等的流星，如果达到狮子座流星雨的速度，将可能产生 -4 等到 +0.4 等的流星!然而对武仙座τ流星雨来说，或许只有 +2.1 等到 +6.7 等。

     最后再留些念想吧。万一有个别较大的颗粒闯入地球大气，有没有可能看到又亮又慢的火流星呢？总之，我们保持一个平常心，所谓知足常乐嘛。

     事实上，这场流星雨最大的特点是“未知”，对待“未知”，我们最需要做的事情就是保持关注，尝试去掌握它!对武仙座τ流星雨的观测，也将有助于我们进一步了解 73P 彗星及其背后解体的机制。

     最后，重要预告!不管有没有流星，上海天文馆将联合“仰望星空”团队、M21天文俱乐部带来跨时区的武仙座τ流星雨直播，一同聊聊天、观观星，一同期待。

     参考资料：

     [1] P. A. Wiegert, P. G. Brown, J. Vaubaillon and H. Schijns. The τ Herculid meteor shower and Comet 73P/Schwassmann–Wachmann 3

     (doi:10.1111/j.1365-2966.2005.09199.x)[2] Nakamura, K. On the observation of faint meteors, as experienced in the case of those from the orbit of comet Schwassmann-Wachmann, 1930 d(doi: 10.1093/mnras/91.1.204)[3] Quanzhi Ye, Jérémie Vaubaillon, Josselin Desmars. The 2022 Encounter of the Outburst Material from Comet 73P/Schwassmann--Wachmann~3(arXiv:2205.12473v1, Draft version)[4] Robert Lunsford. Possible Meteor Outburst on May 30/31?

     (https://www.imo.net/possible-meteor-outburst-on-may-3031/)[5] 2022 Meteor Shower Calendar (IMO)

    

    

    源网页  http://weixin.100md.com
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