“愛哭”的獅子

葉書雅

對于北半球的觀星者來說,獅子座是春季天空中最燦爛的星座,它在每年4月上旬的晚上9點左右升上中天。在黃道12星座中,獅子座也是格外醒目的一個。獅子座中最明亮的星是獅子座α,在中國稱之為軒轅十四,它與牧夫座的大角以及室女座的角宿一,組成了春夜里很重要的“春季大三角”,非常容易找到。獅子座肉眼可見恒星有70顆,比較亮的有8顆,其中軒轅十四與它上方的5顆星組成了一個反寫的問號,這就是獅子的頭,其他3顆亮星組成一個三角形,就是獅子的身體。

獅子座在希臘神話中是被英雄赫拉克勒斯除掉的巨大獅子。不過古希臘是沒有獅子的,之所以會有獅子座,是受了古巴比倫人的影響。由于地軸的方向會有周期性的變化,在四千多年前,太陽經(jīng)過獅子座是在6月,和現(xiàn)在不同。所以古巴比倫人認(rèn)為,太陽是從獅子座中獲得了很多熱量,所以天氣才變得熱起來。古埃及對獅子座非常崇拜,據(jù)說,著名的獅身人面像就是用獅子座來象征埃及皇權(quán)的。獅子座里的星在我國古代也很受重視,我國古人把它們喻為黃帝之神,所以有軒轅之名。

雞蛋型的軒轅十四

獅子座的第一亮星軒轅十四,是天空中第21亮星,而且是黃道上唯一一顆亮度超過1等的星。所以,它自古以來就是非常重要的一顆星,無論中外,都把軒轅十四視為帝王之星。軒轅十四距離地球85光年,是一顆巨大的主序星,表面溫度相當(dāng)高,發(fā)出的白光透著藍(lán)色。獅子座中的第二亮星是組成身體三角的獅尾,叫做五帝座一,它到地球的距離只有軒轅十四的一半遠(yuǎn),不過本身發(fā)光弱,所以還是沒有軒轅十四明亮。組成獅子頭部問號的除了軒轅十四還有軒轅十二、軒轅十三等,其中軒轅十三本來要比軒轅十四更大更明亮,不過由于地球的距離有2000多光年,所以看起來反而要暗一些。

最近的天文觀測發(fā)現(xiàn)軒轅十四還有個有趣的特點,它是在高速旋轉(zhuǎn)的,只要不到20小時就可以旋轉(zhuǎn)一周,而它的直徑比太陽還要大5倍,赤道上的自轉(zhuǎn)速度就達(dá)到了1百萬千米/小時?？焖僮赞D(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使它的“腰圍”變粗,以至于它的赤道直徑比兩極直徑多出三分之一,成為了一個橢圓形。如果它的自轉(zhuǎn)速度再快上10%,整個恒星就會被離心力撕扯得四分五裂了。軒轅十四還因此出現(xiàn)了兩極比赤道更明亮的現(xiàn)象,原因是軒轅十四赤道的溫度比兩極溫度更低。它赤道上的鼓包減少了赤道上的引力強(qiáng)度,使得那里的溫度降低。軒轅十四兩極的溫度為1.5萬攝氏度,而赤道溫度只有1萬攝氏度。溫度的不同,使恒星的兩極比它的赤道亮了大約5倍。

壯麗的流星雨

當(dāng)然,說獅子座“愛哭”指的是它最有名的流星雨。每年11月中旬,尤其是17日的夜晚,在獅子座反寫問號中的軒轅十二附近,會有大量的流星出現(xiàn),這就是著名的獅子座流星雨。它大約每33年出現(xiàn)一次極盛,這種情況被稱為流星暴。早在公元931年,我國五代時期就已記錄了獅子座流星暴極盛時的情景。在1833年獅子座流星雨的最盛期,流星就像焰火一樣在軒轅十二附近爆發(fā),高潮的時候每小時達(dá)到了3.5萬顆,有人把這場流星雨比作大風(fēng)雪中紛飛的雪花。以至于第二天晚上有農(nóng)夫趕緊跑到屋外,看看天上的星星是不是都掉光了。

在這之后流星雨變得受人關(guān)注,1866年獅子座流星暴雖不如1833年的壯麗,但依然如約而來。這次,天文學(xué)家已經(jīng)計算出了流星群的軌道,并且發(fā)現(xiàn)它與1866年剛發(fā)現(xiàn)的彗星坦普爾—塔特爾的軌道一致,因此而證明了流星雨中的流星體物質(zhì)是來自這顆彗星?？墒?1899、1933年獅子座流星暴連續(xù)兩度失約,使得社會大眾對天文學(xué)界的預(yù)測喪失信心。在這段時間里不但流星雨不見了,坦普爾—塔特爾彗星也銷聲匿跡了,有人認(rèn)為它已經(jīng)徹底瓦解碎裂掉了,所以獅子座流星雨也隨之消失了。

當(dāng)人們對再見獅子座流星雨已經(jīng)不抱希望的時候,1966年11月17日獅子座流星雨再度發(fā)威。這次流星雨的確可稱為“暴雨”,在北美西部某些地區(qū),流星雨在最高潮的20分鐘里達(dá)到了每小時15萬顆!每秒鐘就有40多顆流星劃過天空,可以想象是何等壯麗。在1999、2001年,獅子座流星雨也都有不錯的表現(xiàn)。

流星雨與彗星

其實流星雨是一大群流星體闖入地球大氣的結(jié)果,這種成群結(jié)隊的流星體稱為流星群。流得群的各個成員在空間的運動軌道基本上是彼此平行的。由于透視的原因,在地球上看來由流星群造成的流星雨仿佛都從同一點向外輻射出來,這一點稱為流星雨的輻射點。獅子座流星雨的輻射點就在軒轅十二附近。大多數(shù)流星群就直接用輻射點所在星座或附近的恒星命名,如獅子座流星群、寶瓶座δ流星群等。

目前研究的結(jié)果表明,流星雨的出現(xiàn)確實與彗星有關(guān),例如獅子座流星雨和坦普爾—塔特爾彗星。彗星是太陽系內(nèi)一類奇特的天體,它們基本上都是“臟雪球”,由凝結(jié)成冰的水加上干冰(二氧化碳)、氨和塵埃微?；祀s而成。彗星圍繞太陽的軌道大多是很扁的橢圓,所以公轉(zhuǎn)的周期大多很長,要幾十年甚至百年。彗星在遠(yuǎn)離太陽的時候表現(xiàn)為一顆彗核,直徑幾分里或更大些。一旦接近太陽,在太陽輻射的作用下,由于彗星核物質(zhì)的氣化會形成巨大的彗發(fā)和長長的彗尾。久而久之,彗星上的物質(zhì)就會散落下來,或者整個碎裂瓦解掉,流星群就是由這些物質(zhì)碎粒或是瓦解了的彗核組成的。

另外一個著名的例子是1826年發(fā)現(xiàn)的比拉彗星,它每年的11月27日飛近地球。1846年1月發(fā)現(xiàn)比拉彗星已分裂為二,且分裂后的兩顆彗星間的距離越來越大。1855年,它們雙雙重新出現(xiàn),但已經(jīng)分得很開。在以后兩次預(yù)期彗星該出現(xiàn)的年份都沒有觀測到,人們以為它們失蹤了,然而在1872年11月27日夜晚,天空中突然出現(xiàn)極為壯觀的流星雨,輻射點在仙女座。1885年11月27日又發(fā)現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象。仙女座流星雨毫無疑問就是比拉彗星殘骸形成的,所以也叫比拉流星雨。而獅子座流星雨這種類型,彗星還存在,只是不斷有碎片散落下來。

彗星的碎片在漫長的年代中會逐漸因太陽輻射壓和大行星引力而分布在整個彗星運動軌道上,不過碎片多數(shù)還是集中在母體彗星位置附近。由于一部分彗星的軌道可以與地球公轉(zhuǎn)軌道相交,當(dāng)?shù)厍虼┰竭@種區(qū)域時便會因大批微粒進(jìn)入地球大氣層而形成流星雨。比如獅子座流星雨在平常年份也有流星,只是數(shù)目并不多。每隔33年,坦普爾—塔特爾彗星拉近地球時,碎片最密集的區(qū)域靠近地球,所以會出現(xiàn)一次程度不等、規(guī)模較大的流星雨,有時出現(xiàn)流星暴的壯觀場面。

常有人說看到流星要快點許愿,那么如果自己愿望很多,那就得挑獅子座流星雨大爆發(fā)的時候來許愿了。

(選自《科學(xué)之謎》)