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你對流星許下願望時,流星也在和你說話

作為2022年開年大戲,第一場大規模流星雨——象限儀座流星雨即将在1月4日淩晨接近日出前到來,最多時ZHR(Zenithal Hourly Rate,在理想觀測條件下,輻射點位于頭頂正上方時,每小時能看到的流星數量)将達到120,你們準備好觀看了嗎?

你對流星許下願望時,流星也在和你說話

劉星雨(不是)

象限儀是一個已經被取消的星座名稱,以其命名的流星雨輻射點位于天龍座、牧夫座、大熊座和武仙座的交界處,是非常适合在北半球觀測的流星雨。

你對流星許下願望時,流星也在和你說話

圖檔來自新華網

流星雨在對你說話

不隻是在視覺上令人震撼,流星雨也是有聲音的!

當流星尖叫着劃過大氣層,對于地面上的我們來說那不過是一場無聲的演出。大多數流星燃燒于地表上空的數十千米外,等音爆聲傳到我們耳中,已經是流星劃過夜空的幾分鐘之後了。

你對流星許下願望時,流星也在和你說話

多年來有關流星響聲的報道大多将其描述為空氣中奇怪的嘶嘶呲呲聲,就像有人在煎培根。而因為聲音傳播的速度太慢,是以即使将這種現象與流星直接關聯到一起,這些報告通常也都會被駁回,或是将嘶嘶聲歸結于地球自身。

但是來自桑迪亞國家實驗室與捷克科學研究院的研究人員解釋了神秘爆裂聲背後的機制。這項研究刊登在《自然》雜志的期刊《科學報告》上。

這些聲音并非來自于流星進入大氣層時擠壓空氣,與空氣粒子産生的撞擊,而是來自流星燃燒時散發出的熱量。

流星燃燒時的溫度能和太陽相媲美,其釋放出的能量多到能夠以電磁能量的形式到達地球表面,即所謂的電磁輻射熱效應。

而當某些物體吸收了能量脈沖後,就會加熱并迅速膨脹,繼而與周圍的空氣互相碰撞産生噼啪聲。

研究人員在能夠屏蔽所有外部聲音的消音室中測試了這個想法。他們用LED燈和麥克風瞄準各種各樣不同的物體,包括木頭、油漆、毛氈和假發,均捕捉到了流星觀測者所描述的聲音——砰、嘶、沙。當LED燈以1000赫茲的頻率閃爍時,物體發出了25分貝的聲音,已經大到足以讓人聽見。

你對流星許下願望時,流星也在和你說話

這個試驗也證明了研究人員的假設,即流星很可能将熱量從大氣層上部一直傳送到了地面上的物體上,繼而發出響聲。

最初是在1880年,Alexander Graham Bell發現,拿一個開槽輪快速切斷一束陽光會令某些物體發出聲音。這種現象被稱為光聲效應,當快速能量脈沖加熱物體并推擠其周圍的空氣時便會出現,而運動的空氣粒子則以聲波的形式被監測到。

閃爍的流星

大多數流星變成火球時并非穩定燃燒,而是一系列的高速閃爍。因該過程隻持續一毫秒左右,是以我們根本不會注意到它有多快。

捷克科學院天文研究所旗下的天文組織“火球網”使用高速光度計進行觀察,跟蹤了100多個火球的光曲線後發現,看起來穩定的火焰其實是一系列的閃現。這些脈沖與Bell在實驗中見到的閃光類似,其能量很可能大到足以激發地球上某些物體的分子躍遷到更高的能态。

他們還發現,能快速吸收光、但熱量傳導差的材料發出的聲音與之最為接近,包括深色的衣服、頭發、樹葉、草等一系列與半空中咝咝作響的聲音相比對的物體。

試驗模型顯示,隻要其脈沖與我們的耳朵能夠接收到的頻率相比對,那麼和月亮一般亮度的流星就應該能夠産生可被人耳聽見的光聲效應。

是以,如果你幸運地發現了一顆流星,仔細聽,它可能在和你說話。

流星和流星雨并不同

我們常說流星或者流星雨,其實它們并不隻有數量上的差別。

流星是流星體進入地球大氣層并與之摩擦産生的光迹,而當流星群與地球相遇時,就會形成流星雨。

流星群往往是彗星的噴發物形成的物質團塊,它們的軌道會非常相似并且近乎平行。

你對流星許下願望時,流星也在和你說話

今晚,裹上厚厚的棉衣,和你重要的人一起“聆聽”流星雨的聲音,并許下新年的第一個願望吧!

END

蝌蚪五線譜原創文章/轉載注明來源

責編/小西途說

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