流星雨的目視觀測

對于流星的觀測，最直接和有效的、也是最經典的方法就是目視觀測。我們的眼楮比大多數的觀測設備都要靈敏，況且成本投資都很低，的確應該好好利用。

流星的目視觀測方法有很多，這里我們主要結合國際流星組織IMO推薦的方法，進行介紹。

流星的歸屬

我們所說的觀測流星，一般都是指觀測特定群的流星。區別流星的歸屬是觀測中的首要問題。

我們知道，平時夜空中經常會有流星出現，由于形成流星的流星物質進入地球大氣層的角度各異，流星運動的方向看上去就是雜亂無章的。可是如果這些流星物質是成群地向著同一個方向運動，那麼進入大氣層的時候，由于視覺透視，它們看上去就像是從天上一個點輻射出來的一樣，這個點就稱為該流星群的輻射點。

我們一般用流星群輻射點所在的星座或附近比較明亮的星名來命名這個流星群。例如獅子座流星群的輻射點就位于獅子座中。如果我們要觀看的是獅子座流星，那些運動軌跡的反向延長線不經過輻射點的流星就一定不是我們的目標，把它們稱作群外流星。

那麼是不是從這個星座出來的所有流星都是群內的呢？或者只有那些方向延長線精確地經過所謂輻射點的流星才是群內的呢？不是的。

流星雨的輻射點一般並不是一個幾何學上的點，而是天空中一定範圍的圓形區域，這個區域的直徑一般來說很小，大約只是太陽視直徑的10倍以下。只有流星軌跡的反向延長線經過這個範圍內，它才可能是群內的。嚴格意義上講，獅子座流星雨的輻射點範圍在2度以內，也就是不超過4個太陽的視直徑大小。另外，輻射點的位置也是運動的。獅子座流星雨的輻射點每天向東運動1度，參見圖1。觀測前最好查看一下星圖，熟悉當天輻射點的位置，以便觀測時確定流星的歸屬。

在我們的觀測中，不屬于獅子座的流星也許屬于其他已知的流星群，如果知道它們的歸屬就應該把其歸入其他群。如果不知道，可以記為偶發流星。

流星的速度

那麼是不是所有反向延長線經過輻射點的流星都是群內流星呢？這還與流星的速度有關。

我們觀測時會發現，流星的運動速度各不相同，這與流星物質進入地球大氣層的相對速度有關。但是對于同一群流星物質，與地球的相對速度基本相同。在觀測中我們發現大多數獅子座流星的速度比較快，很少有慢速的群內流星，而12月出現的雙子座流星速度則比較慢。大家在觀測中可以總結一下。

由于我們觀測的線與流星運動方向的不同，即使是同一群流星，目視觀測的速度也會不同。通常，流星的出現位置距離輻射點越遠，速度就越快，軌跡也越長；流星出現位置越接近輻射點或地平線，速度就越慢，軌跡也越短。對于獅子座流星雨，我們實際觀測中發現︰在距離輻射點100度左右的天空中容易出現軌跡比較長的群內流星。

根據這個原理可以知道，在輻射點附近出現的流星，如果速度很快或軌跡很長，那麼即使它的反向延長線經過了輻射點，也不應屬于該流星群。

你可以將流星的速度按照自己的判斷進行分級︰快、較快、中、較慢、慢。觀測時把看到的流星按這五種分別歸類、記錄下來，便于今後總結、比較。當然，每個人對于速度的劃分可能互不相同，沒有關系，經過長時間的觀測，你對于流星速度的判斷就會穩定下來了。

流星的亮度

流星有亮有暗，在筆者所觀測的流星中，最亮的猶如閃電、不讓滿月，顏色也千差萬別，紅、綠、藍、黃等等，五彩繽紛，真是像天女散花。下面就介紹觀測中如何記錄流星的亮度和顏色。

亮度是流星的重要指標之一，也是我們目視觀測時要記錄的重要內容。應該記下你所看到的所有群內流星的亮度，至少精確到1等。

判斷流星亮度，可以采用與天空中的星相比較的方法︰在觀測之前，我們要事先熟悉天空中一些著名亮星的星等，表1中列出了一些亮星的星等。在觀測中，當出現流星的時候，和這些亮星進行比較，就可以估計出流星的亮度。

表1、常見的亮星星等

如果你堅持流星的觀測，慢慢就可以對流星的星等確切值有一個感性的認識，那時候就可以不用這些星星，來作比較了。功夫不負有心人，有的愛好者對流行亮度的判斷甚至可以精確到0.5星等。

要注意，用來作亮度比較的星，應該盡量與流星出現的方向一致。這樣，流星和比較星可以出現在同一視野中，便于比較，同時，影響我們對流星亮度估計的天空狀況等也可以盡量保持一致。

一般情況下，要記錄自己看到的每個流星的亮度，不要只記錄亮于某個星等的流星，除非出現了流星暴雨。筆者初學時就曾犯過這樣的錯誤，使得觀測數據失去了科學價值。大家可要引以為戒。

多彩的流星

流星物質的組成不同，進入大氣層後燃燒時的顏色也不同，但只有那些比較亮的流星，我們才能分辨出顏色，否則感覺就是白色，這就像我們在黑夜中無法分辨花的顏色一樣。可見，流星的顏色並不是目視觀測要記錄的重要數據，在無法判斷或來不及時可以不記錄。

我曾經觀看到每年12月的雙子座流星的絢爛多彩，紅色、黃色、綠色、藍色都有。但是，實際觀測中我也發現獅子座流星的顏色比較單調，基本是以藍綠色為主，越亮的流星就越明顯，很少有其他的顏色，大家觀測時可以注意一下。

極限星等

我們知道，每個人的視力不同，即使同時觀測，看到的流星也不一樣多。而每天的天空狀況對目視結果的影響也會很大。因此要使觀測結果有意義，這些情況就都要記錄。首先就是要確定每個人目視觀測的極限星等。

極限星等是在正常目視觀測時所能看到最暗的星等。你可以對照星圖找到自己可以看到的最暗星，記下星等。但是這個方法不容易操作，效果不好。國際流星組織推薦使用一種更好的方法來估計極限星等，目前大多數觀測者都使用，建議大家也學習。

具體方法是︰在天空中某些特定的天區範圍內，記錄自己可以看到星的數目，然後再查表，以確定此時的極限星等。國際流星組織提供了這些特定天區的範圍劃分，以及極限星等的對照表，可以在他們的網頁上找到︰http://www.imo.net。大家可以事先熟悉幾個這樣的天區，在實際觀測中查一查該天區內的星數，並記錄下來，觀測結束後再查表。

極限星等表 給出觀測獅子座流星雨期間常用的幾個判斷極限星等的天區和對應的極限星等表，請參照。

關于確定極限星等，應該特別注意以下幾個問題。

首先，極限星等反映的是特定的人、在特定的時間內的目視狀況。因此，即便是大家一起觀測，你的極限星等也可能與其他人的不相同，只要各自記錄就可以了。IMO要求上報的數據報表是單個人的觀測數據，這是很科學的。

在特定的天區內查星數的時候，要求在第一感覺情況下、明確看到的星數，不要目不轉楮地仔細辨認每一顆星。否則會無端地提高自己的極限星等，影響有效的流星觀測。

另外，我們每個人的極限星等都會隨時發生變化，天空狀況也會改變，因此觀測中我們應該不斷地確定自己的極限星等並記錄下來，一般可以間隔一個小時左右。還要注意不能在最後將所有時間內的極限星等取平均，只記錄一個值。

如果極限星等比較差，就不應該繼續觀測了。因為在這樣情況下得到的數據並不可靠。專家們普遍認為極限星等好于4等的流星觀測數據才有意義。當然流星暴雨出現的時候可以例外。

最後，在開始正式觀測前必須讓眼楮充分適應黑暗的環境，至少要20分鐘左右。觀測中如果需要照明，應該盡量使用暗的光源，如果是手電，要包上紅布。強光刺激眼楮後，應該停止觀測，等眼楮完全適應後再開始。

視野和天空狀況

觀測流星的時候，我們的視野方向在一定的時間段內要固定，並記錄下自己視野的中心位置，用赤經和赤緯表示。

如果大家一起觀測，可以各自負責一塊天區。即便別人觀看的天區出現了流星，也不要隨意轉過去，以免會錯過自己天區中出現的流星。這對于觀測者的確是一個考驗。

我們觀測視野範圍越大，就越可能看到更多的流星。因此，我們應盡量選擇沒有障礙的環境進行觀測。視場中被遮擋的情況要記錄下來，采用佔總視場的百分比來表示。

如果是建築物或樹木還好確定，因為它們是靜止的，只需要在改變觀測區域的時候記錄一次即可。而如果是天空中的雲，情況會復雜一些。由于雲經常變化，我們應該經常記錄雲佔觀測視場的百分比。

如果視場中被遮擋的範圍超過20%，就應該中斷觀測，也可以改變觀測方向。當然在出現流星暴雨的時候可以例外。

流星余跡

對于比較亮的流星，尤其是火流星，流星過後軌跡會在天空中停留一定的時間，這就是流星余跡。它的停留時間最短不到1秒鐘，轉瞬即逝，長的達到幾十分鐘，像片雲彩一樣飄在空中，並且不停地變換著形狀。余跡很適合用雙筒望遠鏡觀測。

如果流星有余跡，應該記錄下它持續的時間長短。

流星計數

應該盡量記錄每個流星的情況，包括出現的時刻。實際上，在上報的數據表格中必須要提交的是︰每個時間段內流星的數目，以及它們的星等分布。可見重要的是流星的計數。

計數的方法有很多，觀測中可以采用︰只記錄每個時間段開始和結束的時間，以及該時間段內出現的每顆流星的亮度，觀測結束後再整理。

如果流星的流量比較高，可能會來不及逐個估計星等。在1999年的獅子座流星雨觀測中，我就曾遇到同一瞬間出現4顆群內流星的情況，簡直是眼花繚亂，幸好接下來的幾秒鐘內沒有再出現流星，可以在腦海里快速回顧剛才的流星亮度並錄音機錄下來。總之，此時的流星計數，可以靈活處理。

當流量超過每分鐘30顆，你的感覺就是每秒都有流星出現，此時可以幾秒鐘作一次記錄︰“三個3等、五個1等……”；當流量達到每分鐘50顆以上，就會經常感覺每秒有幾個流星，此時已不可能估計星等，只能計數︰“5個、3個、6個……”；當流量達到每分鐘100顆以上，連估計具體數字都有困難了，你可以盡量的估計並“10、20、10……”的報出，或在錄音時采用某種特定的聲音，例如“嗶”代表10個、“噠”代表20個 等。一段時間後，在流量較小的時候，再大概估計出剛才出現的流星的亮度各佔多大的百分比，事後對錄音進行整理。

記錄數據

在流星觀測中要隨時記錄數據，過去人們常采用紙筆記錄的方式。但是這種方法一般需要低頭書寫，會錯過這時出現的其他流星。另外，還要把記錄的時間從總的觀測時間內扣除。

目前，人們最常采用的是錄音記錄的方法。它的好處是在記錄的時候，不影響眼楮保持繼續觀測。可以準備一個可聲音報時的鬧鐘或手表，省去你低頭看表，從而錯過流星。這樣時間段起止的報時聲也可以隨時記錄，以便事後整理數據。

錄音機的電池要多帶一些，因為在冬夜低溫影響下，電池容易電力不足。在使用的時候，要始終注意電力狀況，一旦發現磁帶轉速不正常，及時更換電池。觀測時可以始終將錄音機握在手中，保持其有較高溫度，延長電池使用時間。

如果你的眼楮近視，一定要戴上合適的眼鏡。即便是你的眼楮一般不需要戴眼鏡，配帶一副50度的近視鏡，將會十分有助你看到更多的流星。我就有這樣的眼鏡，可以把我的極限星等至少提高1個星等。

填寫報表

經過了認真的目視觀測，接下來要整理自己的記錄，填寫流星目視觀測報表並上報。

目前有幾種流星觀測的報表，最常采用的是國際流星組織IMO的格式。《天文愛好者》1999年第4期“怎樣做好流星雨目視觀測”一文介紹了填寫表格的方法，還有幾個問題要強調一下︰

首先，報表只能反映單個人的數據，不要幾個人共填一個表。如果是幾個人一同觀測，應該分別填寫自己的所見並上報。這是一定要注意的問題。

其次，總結本文上述觀點，可以看到，要使報表數據有意義，觀測條件一般必須滿足︰輻射點在地平高度30度以上、極限星等要好于4等、視場遮擋小于20%，觀測時段最少1小時。

關于表格中時段的劃分，對大流星雨一般可以1小時為單位，而對獅子座流星雨可以到15分鐘或30分鐘，以便于仔細分析流量的變化。另外，注意每隔一定時間，調整一下觀測視場的中心位置，測定極限星等，並作記錄。觀測一段時間應該休息一下，活動活動，應該將此段停止觀測的時間記錄下來，從總時間中扣除。

最後，至關重要的是仔細區分群內流星和群外流星。最好能確定獅子座群外的流星歸屬，如果實在不行，記錄為偶發流星。在一定的觀測時間段內，一般都會有群外流星出現，如果將其記錄為群內流星，這樣的錯誤數據就會隱藏下來，影響對獅子座流星雨的總體評價，並且難以發現。因此有這樣錯誤的數據最好不要上報。

報表填寫完，應盡快發送給國際流星組織，以免錯過專家利用這些數據對流星群進行初步分析的時間。

做好準備把握時機

大家都知道只能在晚上看到流星，那麼是不是只要天晴，流星雨出現時候，一整夜我們都能進行觀測呢？

實際上，對于一個特定的流星雨，只有當流星雨的輻射點升出地平線以後才可以開始觀測。否則連是否群內都確定不了，何談觀測？國際流星組織（IMO）認為流星雨的輻射點至少升起有20度高以後，才可以進行正式的觀測。

對獅子座流星雨，輻射點位于獅子頭部附近，在11月中下旬，它要到凌晨1點左右才升起到比較合適的位置。所以獅子座流星雨期間，我們大可不必整夜守候和觀測，前半夜應盡量休息、養足精神，下半夜再開始觀測。(TWG)