多地拍到同一颗彩色火流星:它为什么亮得能照亮云层

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11月6日(立冬)傍晚6时30分许,一颗彩色火流星划过华北夜空,北京、天津、河北、山西多地几乎同时目击。北京天文馆科普部主任李昕根据视频记录确认,当晚北京、山西和河北多地看到的,是同一颗火流星。它之所以能把云层都照亮,是因为一颗米级大小的流星体以每秒十几公里的速度闯入大气层,把巨大动能在几秒钟内转成了强光;而发光的它正处在几十公里的高空——在云层头顶,给整片云当了回"瞬时探照灯"。微博

那颗划过晚高峰的火流星,都留下了什么细节

从各地目击看,这颗火流星出现在西南方向夜空,是个越落越亮的大火球:北京目击者看到它快速下落、带着彩色火光,全程只有两三秒;河北张家口、山西太原、阳泉等地的行车记录仪和家用监控,也几乎同时拍到了同一颗拖着绿、黄、红光火的流星体。最震撼的画面来自张家口:目击者说那颗火流星穿过云层时,连云层都被照亮了,持续约四五秒。红星新闻

北京天文馆原馆长朱进看过网友拍摄的视频后判断,这是火流星,属于偶发流星,此类流星有可能留下陨石。截至11月7日上午,还没有陨石被找到的消息。石家庄平山等地有网友称,目击后门窗突然剧烈震动、持续约半分钟——流星体速度远超音速,其冲击波和解体能量常会形成音爆,光先到、声后到。微博

为什么能亮过满月、照亮云层

按北京青年报给出的界定,火流星指直径1米以上的流星体进入大气层,受热烧蚀、最后引发空爆瓦解的现象。闯入地球的大小天体速度普遍在每秒十几到几十公里,约为子弹速度的几十倍。这个速度下,流星体前方空气被急剧压缩、形成激波,瞬间产生数千摄氏度高温,星体表面气化烧蚀,被激发的金属原子和被电离的空气分子一起发光;监控与目击中"越靠近地面越亮",正是因为低空大气更密、烧蚀加剧,最后往往以一次空爆收尾,亮度在最后几秒陡增。微博微博

能量有多大,可以参考新华社报道过的一次同类事件:今年5月30日,一颗直径约1.6米、质量约5.6吨的流星以每小时约6.8万公里的速度闯入美国东北部大气层,在距地面约50公里高空解体,解体释放的能量约相当于230吨TNT炸药爆炸,这也是当地居民听到音爆巨响的原因。这次华北火流星的尺寸特征同样是"1米以上",若质量、速度与之相当,几秒内释放的能量也以吨级TNT计——其中一小部分,就变成了我们看到的强光。新华网

亮度的标尺也现成:火球状流星即火流星,是其中最明亮的一类,亮度超过金星。星等每差1级,亮度差约2.5倍,满月约-12.7等,金星最亮约-4.9等。多地目击者称"夜空亮如白昼",若这个感受成立,这颗火流星至少达到了接近满月的量级——不过目前官方尚未公布实测星等,这一条还只是判断。新华网

能亮,还要照得到。流星体的烧蚀和空爆大多发生在几十公里高空,而常见云底高度从一两千米的低云到万米出头的高云,也就是说,火流星几乎总在城市与云层之上,光线直接泼在云底和云顶上。云层又是极好的"幕布":它由无数水滴、冰晶组成,能把入射光向四面八方漫反射,一大片被照亮的云可以横跨几公里。再加上照度随距离平方衰减——对地面观测者恰似"一轮瞬间出现的满月"的火流星,实际距离只有几十公里,它照在几公里外云层上的光,就抵得上满月当空时的许多倍。漆黑的夜空中,一片云突然被"打亮",视觉冲击远超月亮照云。反过来,这个现象的门槛也没有想象中高:今年5月14日夜,广州一个流星监测站记录到一颗约-3.7等的偶发火流星,当晚广州多云,云层同样被流星的闪光照亮(星等来自该站估算,仅供参考)。那颗比本次火流星暗着几星等的"小兄弟"尚能照亮低云,华北这颗能照亮云层,并不意外。微博

至于颜色,则是流星体化学成分的"指纹":被气化激发的元素各自发出特征颜色的光,多种元素同步燃烧,才让我们看到多彩火流星。张家口目击者看到"绿、黄、红",正符合典型火流星的特征——镁偏蓝绿、钠呈黄橙,铁、钙等贡献黄红,尾部常见的红色还来自被电离的空气分子。知乎

接下来值得关注什么

偶发流星无法预报——它不来自任何一场排好档期的流星雨,是随机闯入的"访客"。有意思的是,这次目击当天恰是金牛座南流星雨极大,这类以"速度慢、偶现亮流星"著称的流星雨虽与本次事件时间重叠,但朱进判断它属于偶发流星。想看下一场"亮一点的",新华社的天象预告给出了档期:素有"流星雨之王"之称的狮子座流星雨常有明亮火流星现身,今年将于11月18日8时迎来极大。新华网

至于"捡星星":目前坠落区域尚未确定。理论上,多地点、多机位的影像可以反推流星进入大气的轨迹,圈定陨石可能散落的走廊——这也是各地天文爱好者正在做的事。需要提醒的是,米级流星体多数在高空已空爆瓦解,真正落地的往往只是小碎片,且华北丘陵、农田搜寻难度大;普通目击者若捡到疑似带熔壳、可被磁铁吸引的新石头,交给专业机构鉴定,比自行"开价"更有价值。对更多人来说,这场立冬夜的集体抬头本身已是稀罕事:一块漂泊的太空碎片烧尽自己的几秒里,几座城市在同一片夜空下共享了同一个光源。

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