本周将迎来双子座流星雨,这份科学“许愿”指南请收好→

本周，我们迎来了年度“最守信用流星雨”的极大期。
但估计很多人会说：还守信用呢，我怎么从来没见过？
其实，这是因为，大多数人对流星雨的期待有偏颇。
那么，流星雨到底是怎么回事，要怎么才能看到，本文就来试着说明白。
01
流星：地球碰到的宇宙“渣土”
先来打个比方。
想象一个城市里的场景。半夜，一辆满载渣土的卡车驶入大街，本应密闭的货箱不知怎么盖板没盖严实，卡车一个颠簸，在大街上撒了一地渣土。
第二天一早，流浪猫小白像往常一样在大街上漫步，和以往不同的是，今天的小白踩上了那一地渣土，弄了一脚灰。
这样的场景很好想象，接下来，我们把场景里角色的尺寸做一点调整，这个场景就变成了——流星雨。
我们把运送渣土的卡车放大放大再放大，变成太阳系里飞驰的彗星或者小行星。
彗星、小行星本身的质地就比较松散，当它们靠近太阳的时候，其表面的尘埃、气体和水分还会在太阳辐射的作用下蒸发出来，遗漏到太空里——就像卡车在大街上掉下了渣土。
而踩到渣土的流浪猫小白，则是我们的地球。就像小白无意中踩上了渣土，地球带着我们所有人，碰上了彗星、小行星撒在太阳系里的尘埃。
尘埃和地球大气层以每秒几十公里的速度发生摩擦，动能转化为热能，尘埃被点燃，发出了耀眼的光芒——这就是我们看到的流星。
每天都有流星。累加起来的话，在一昼夜的时间里，全世界一共有几十吨尘埃掉进地球成为流星，只不过其中的大部分我们都看不见。
偶尔，我们可以惊喜地看到个别特别明亮的流星，天文学上叫“偶发流星”。
如果尘埃集中，我们就有可能看到多颗来自“同一辆卡车”的流星，这就是流星雨。
02
流星雨：地球和“卡车”的年年相逢
不同于偶发流星，流星雨是有固定周期的。
还是上面的比方，如果其中“卡车”的行进路线有固定的计划，那么遗撒的“渣土”就只会出现在特定的位置。
那么，只有在特定的时间走过一条特定的大街，小白才会踩到渣土；类似的，地球只有移动到特定位置，才会遇上“渣土”。
而地球遵循着固定的轨道，每年围绕太阳转一圈，这就意味着，地球会在每年的固定时间重复“踩过”一次特定位置，所以流星雨会以年为单位周期性地发生。
目前已知的流星雨有 40 多种。
其中比较著名的、包含比较多明亮流星的流星雨，也就是所谓的“大流星雨”有 10 多种，例如被誉为“北半球三大流星雨”的英仙座流星雨、象限仪座流星雨、双子座流星雨。
每种流星雨都是由特定的彗星或小行星在特定的位置制造的，这些特定位置的尘埃每次和地球相遇的角度都是固定的。
03
辐射点与流星雨的名字
在咱们地面上的人类看起来，一次特定的流星雨会出现在天空中特定的方位上。
这些尘埃以相同的角度冲入地球大气层，流星和流星之间是平行的，但从我们的角度来看，每一颗流星仿佛都来自远方特定的一个点。
这个点就是流星雨的辐射点。
你可能有坐车过隧道的经验，隧道两侧的标线本来是平行的，但看起来却像是在远方交汇于一点。
路径原本平行的流星雨被我们看成是从辐射点四散开来，也是一样的道理。
如果一场流星雨中有哪颗流星看起来不是来自辐射点的，那说明这颗流星是颗偶发流星，它进入地球大气层的位置和角度跟这场流星雨无关，路径自然也不会跟这场流星雨平行。
天文学家习惯用辐射点所在的星座给流星雨起名字。
比如双子座流星雨，它的辐射点就位于双子座；狮子座流星雨，辐射点则位于狮子座。
但实际上，流星雨发生在地球的大气层里，跟遥远宇宙背景中的星座可谓是毫无关系。
04
双子座流星雨
流星雨本质上是彗星、小行星抛撒进地球大气层的尘埃，而我们能看到的流星雨，在其中扮演抛撒“渣土”的“卡车”角色的天体，大部分都是彗星。
彗星们从太阳系的边缘，把尘埃和水汽带到太阳系内部区域。
但双子座流星雨比较独特，它的“卡车”角色扮演者是一颗小行星——双子座流星雨的尘埃来源于小行星法厄同。
法厄同和双子座流星雨的起源至今仍是天文学界的谜团。
不过，对想看流星雨的天文爱好者来说，双子座流星雨非常友好。
它每年来到地球的时间、流星数量都差不多，是一年当中最为稳定的流星雨，也因此被网友称为“最守信用流星雨”，不会辜负天文爱好者的守候。
05
为什么你看不到流星雨？
这并不意味着普通大众很容易就能看到双子座流星雨。
想要欣赏到流星雨，需要满足一些基本的观测条件，比如晴天、黑暗、缺少月光的干扰。
所有这些条件都是为了一个目的，就是尽可能让更多更暗弱的流星暴露出来，能被我们看见。
2022 年的双子座流星雨爆发的时间是 12 月 14 日前后的夜里，并将持续活跃到 12 月 24 日。
好消息是，在最适合观察的 14 日前后，月亮接近下弦月，会在午夜之后从东边升起，天亮的时候位于南方天空中，这意味着上半夜没有月光干扰。
至于晴天，根据中央气象台天气预报，我国大部分地区近期夜里晴天的希望也比较大。
三个基本观测条件算是达成了两项，但就是最后差的这个条件——“黑暗”，它不太好办。
城市的灯光在夜晚制造了“不夜天”，把天空照亮，在城市灯光的亮度下，我们连星星都看不到。
如果你生活的地方，平时夜晚很难看见大量的星星，那么也不太可能欣赏到流星雨；
只有平日里就能看到密密麻麻的恒星的地方，才符合欣赏流星雨的“黑暗”条件。
我帮你做了一些估算，假如双子座流星雨爆发当晚的天气完全晴朗，也不存在月光的影响，在一般能看见十几颗恒星的大城市环境里，我们能看到多少颗流星呢？
答案是：平均 2 到 3 个小时，才能在整个天空看到1颗流星。
这并不是因为流星不够多，而是因为我们的环境太亮了。别忘了上面说的，一昼夜总共有几十吨尘埃掉进地球大气层成为流星呢，只是我们看不到而已。
所以说，别在城市的寒风里傻等流星挨冻了。如果你身处远离城市的偏僻乡野，那还有碰碰运气的价值，可以在本周多看看星空，千万注意安全和保暖哦！
虽然看不到流星，愿望还是可以许的，说不定就实现了呢！
你会许什么愿呢？
参考文献：
[1] Robert Lunsford. Viewing the Geminid Meteor Shower in 2022 [EB/OL] .2022-12-07[2022-12-11]. https://www.imo.net/viewing-the-geminid-meteor-shower-in-2022/
[2] G O Ryabova, The Geminid meteor shower radiant: a mathematical model, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Volume 507, Issue 3, November 2021, Pages 4481–4486, https://doi.org/10.1093/mnras/stab2286
[3] Wikipedia contributors. 3200 Phaethon[DB/OL]. Wikipedia, The Free Encyclopedia. 2022-12-10[2022-12-11]. https://en.wikipedia.org/wiki/3200_Phaethon

作者｜高爽 科普作家、海德堡大学天文学博士
审核｜程诚 中国科学院南美天文研究中心 副研究员