问题

有没有彩色的流星?

回答
问到“彩色的流星”,这可真是一个有趣且充满想象力的问题。我们平时看到的流星,大部分时候是白色的,偶尔也会带点淡淡的黄或蓝色。但说到“彩色流星”,那就得更深入地聊聊了。

首先,我们要明白,流星本身并不是有颜色的“东西”。它只不过是太空中细小的尘埃颗粒或者小石块,以极高的速度冲入地球大气层。在极高的速度下,这些颗粒会与大气层中的气体发生剧烈的摩擦和碰撞,产生高温,继而发光。我们看到的“流星”其实是这个过程中产生的光迹。

那么,为什么会有“彩色”的感觉呢?这主要取决于几个因素:

物质成分: 流星体(也就是进入大气层前的那个小颗粒)的成分是关键。不同的元素在高温下燃烧时,会发出不同颜色的光。这有点像我们在焰火中看到的各种颜色,它们是通过加入不同的金属盐来实现的。
镁: 如果流星体中含有镁,它燃烧时会发出明亮的白色或淡蓝色光。
镍和铁: 这是构成很多流星体的主要金属,它们燃烧时通常发出黄白色或绿色的光。
钠: 如果流星体含有钠,会产生醒目的橙黄色光。
钙: 钙会发出紫罗兰色或粉红色的光。
铜: 会发出蓝色或绿色的光。
钾: 会发出淡紫色光。

所以,如果一个流星体恰好富含某种或几种特定的元素,它在燃烧时就有可能呈现出我们肉眼可见的彩色。比如,一个富含钠的流星体可能会划过一道黄色的轨迹,而一个含有铜的则可能留下绿色的痕迹。

大气层的影响: 流星体穿过大气层的路径和深度也会影响我们看到的光。
大气密度: 当流星体进入大气层较深时,摩擦和加热会更剧烈,也可能改变它发光的颜色。
大气成分: 虽然主要是流星体本身决定颜色,但大气中的气体成分在极端高温下也可能参与反应,理论上对颜色有细微影响。

观察角度和条件:
人眼感知: 我们人眼对颜色的感知是非常主观的,而且在昏暗的夜空中,对微弱光线的颜色分辨能力会下降。有时我们感觉到的“彩色”可能是大脑对略微偏色的白色光的一种解读。
光线强度: 越亮的流星,我们越容易分辨出其细微的颜色变化。
背景光: 城市光污染会极大地影响我们看到流星的清晰度和颜色。在远离光污染的纯净夜空下,观察效果会好很多。

那么,彩色的流星真的存在吗?

答案是肯定的,但它们比我们平时看到的白色流星要罕见得多。

在天文观测中,科学家们确实记录过不少彩色流星的案例。特别是大型的流星体,它们进入大气层后会产生更壮观的现象,也更容易展现出丰富的色彩。例如,在一些大型流星雨期间,可能会出现一些特别明亮的“火球”,这些火球就更有可能伴随有彩色轨迹。

一个经典的例子是:

在某些流星雨(比如英仙座流星雨、狮子座流星雨等)的高峰期,一些亮度极高的流星(火球)有时会被报告带有明显的绿色、蓝色或红色的尾迹。这通常归因于流星体中特定的金属元素在高温下的光谱特征。比如,前面提到的铜会产生绿色,钠会产生橙黄色。

如何才能看到彩色的流星呢?

1. 选择合适的流星雨: 关注著名的、有记录显示会产生彩色流星的流星雨。
2. 寻找远离光污染的观测点: 选择一个视野开阔、天空漆黑的地方,这是看到任何微弱天文现象的关键。
3. 耐心等待: 流星的出现是随机的,需要耐心。
4. 放松眼睛: 在黑暗中,让眼睛适应一段时间,不要用手机或其他光源刺激眼睛。
5. 留意亮度极高的流星: 越亮的流星,越有可能展现出彩色的光芒。

总而言之,彩色的流星确实是存在的,它们的色彩来源于构成流星体的不同化学元素在高温燃烧时发出的独特“火焰”。虽然它们不如白色的流星常见,但正是这种稀有和神秘感,让每一次看到彩色的流星都成为一次令人难忘的经历。下次当你仰望星空时,不妨多留意一下那些划过夜空的“小火苗”,或许幸运的你就能捕捉到那一道惊艳的彩色光痕。

网友意见

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今天凌晨象限仪座流星雨的拍摄中,我使用一枚每毫米100线的光栅滤镜,得到了一些亮流星的光谱,其中最亮的一颗是凌晨4:49的这一个(左边亮星是北河二,跟织女星一样是A型星)。

虽然出现在画面边缘,但我幸运的捕捉到了流星达到最亮的时刻,获得了比较高信噪比的图像:

我把流星光谱与文献中给出的流星主要谱线相对比,验证了流星最主要的颜色来自518nm附近绿色的镁线和589nm的钠黄线。此外在蓝端有铁、镁、钙等元素的一些弱线,红端有硅、氢、铁等元素的一些弱线。

注意图三的纵轴同时也是时间轴,自上而下是流星从开始出现到最亮这一段。可以看到,在流星开始变亮前,波长555-560nm处就已经先出现一条绿色的、没有被文献记录的谱线。实际上在流星达到最亮后(看图一动画中的后一帧),这条线仍然保持发光。所以我想这应该是来自流星余迹了。

ps. 经朋友提示,先出现的这条是557.7nm的大气氧线。

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