在当今快节奏的生活中,没有什么能够比在漫天星辰的夜里找寻流星更浪漫的事情了。而就在刚刚过去的“双十二”,南京大学《科学之光·认识宇宙》课程联合南京大学天文爱好者协会,前往左涤江天文台观赏美丽而壮观的双子座流星雨。
当代的流行文化中,流星和流星雨往往代表着幸运,也是人们许愿时的寄托,所以流星雨成为了很多人十分向往的天文现象之一。通常意义上,每年年初的象限仪座流星雨、夏季的英仙座流星雨和年底的双子座流星雨并称为北半球三大流星雨。而本次的南京大学同学们对双子座流星雨观测可谓是占尽了“天时、地利和人和”。因此,同学们不仅可以大饱眼福,更是能在对天文奇景的观测之中领略自然天文的奥妙。
天时——残月流星,极大极明
首先我们要先介绍下本次的主角——双子座流星雨,它到底是什么,又是怎么形成的呢?从观测上说,流星雨是许多流星从天空中的同一个辐射点朝着不同方向发射出来的现象,而这些流星全部来自于同一个母天体(一般来说是彗星),这个天体的轨道和我们地球的轨道有交叉,在很久以前的某个时间,这个天体经过了地球附近,受到地球的引力影响产生了许多碎片,之后地球在公转轨道上每年同一时间经过这个区域,都会产生流星雨。由于这些碎片一般都是沿着其母天体的轨道移动,有着大致相同的运动方向,所以在地球穿过的时候,从地面上看,所有的位置就好像集中在一个点上。这次观测的对象——双子座流星雨,作为和英仙座,象限仪座流星雨并称的北半球三大流星雨之一,就是这个所谓的集中点正好在双子座附近,故因此命名。它的母天体非常特殊,是一颗石质的小行星,名为Phaethon,它和象限仪座流星雨是少数的非彗星造成的流星雨。双子座流星雨每年都会在12月4日到17日来访,其流量的极大值一般出现在13日到14日的晚上,其流星大多是明亮的,速度中等,因此比较容易被看见,双子座流星雨现在被认为是年度中最稳定与活跃的流星雨。

(由孔令迪拍摄)
地利——巍巍天文台,手可摘星辰
为了尽可能地给同学们创造好的观测条件,我们在南京大学左涤江天文台和天文与空间科学学院的鼎力支持下,将观测场地最终定在天文台前的广场上。而南京大学左涤江天文台是位于南大仙林校区内,远离市中心,又坐落于山顶之上,因而夜晚城市里的光污染相对较少,这也使得我们的观测拥有更黑暗的天空背景,即意味着同学们能够在更大的视场范围内对流星现象进行追踪和观测。于是,从12月12日20点30分开始,《科学之光》课程的同学们和天协的爱好者们一起向山顶前进。20点50分,我们到达山顶并有序地组织同学们铺设防潮垫,选择合适观测的位置。21点10分,在老师短暂的讲解了本次观测的亮点和要点之后,同学们纷纷开始流星雨的观测。由于场地总体比较开阔,同学们都找到了自己的观测位置和方向,另外现场还有天协爱好者使用指星笔为大家指明双子座主星的位置和普及周边的星象知识。当然,如此合适的机会,《科学之光》课程的同学们自然也把课堂上教授和老师们传授的天文基本知识进行实践。浩瀚的星空下,天文台前的广场上俨然开展了一节自然而生动的天文科学课堂。随着时间的流逝,夜色加深,斗转星移,21点30分,双子座开始转动到我们视场中央,这时伴随一道快速的流光划过,有同学高声惊呼“看!是流星!”,大家这才意识到,刚刚出现在我们眼前的,正是期盼已久的流星。渐渐的,一颗两颗三四颗,越来越多的流星频繁地出现在夜空之中。我们当中,许多同学甚至是第一次亲眼看到流星,他们都感慨到,这次的流星雨观测是如此的震撼人心!
时间进入23点,虽然忙碌了一天,但同学们此时困意全无。因为,大家正目不转睛地望着头顶这片星空,生怕自己错过了难得的流星。但是,和影视作品中的“对着流星许愿”不一样,真实的流星雨中流星的速度非常快,较长较亮的流星大概能在视场中持续1-2秒,而大多数小的流星则是转瞬即逝,加之频繁地出现,这自然也使得同学们发现流星的兴奋呼声此起彼伏。不仅如此,有的同学竟然现场也思考起了“科研问题”。他们统计本次流星雨流星的频率和持续时间,以及流星轨迹线,提出了很多有趣的问题。当然,让大家印象最深刻的,还是要属一颗明亮的“特殊流星”。之所以将其称之为“特殊”,这是因为这颗流星不仅外观闪亮而硕大,更是在天空中持续了近2秒的时间,并且它的运动轨迹并不严格按照从辐射中心向外运动的规律。细心的同学后来发现,这颗流星具有颜色,这说明它极有可能来自石质的母天体小行星,含有金属元素,在与大气分子摩擦之时,产生了焰色反应。这些奇特的景象虽然不容易被相机捕捉,但是都深深的印刻在同学们的心里,就如同这颗流星划过一般,擦亮了大家心中的好奇和科学探索的“光芒“。

(由严以恒拍摄)
人和——克服坚守,寻觅科学之光
在这次流星雨观测之中,同学们的坚持也是非常重要的。夜晚的山顶天文台,即使我们做好充分的准备,但是仍然十分寒冷,但许多同学仍坚持通宵进行了观测。
人工智能学院的张馨文同学在后来告诉我们,她原来觉得“天文观测是一件特别浪漫的事情,觉得天文学家很幸福,现在发现观测需要耐心,而且很辛苦,很敬佩天文学家们。还有,天文学真的很有趣!”
计算机科学学院的孔令迪同学同样也认为,“这是需要耐心的,大概所有的天文观测都需要经历长久等待才能看到惊艳的那一幕吧。我是和朋友一块去的,躺在防潮垫上仰望星空畅谈,一起为划过的流星惊呼,虽然感受到了从未有过的透骨的寒意,但依旧觉得这是次很浪漫很特别很难忘的经历。”
张鹦泉同学在流星雨的观测中也体悟到了“正是在冒着什么都看不到的风险,付出通宵挨冻的代价,也会坚持下去,这也是不错的体验!”
荣瑶同学的感想更是让人感动:“所有美好都是值得等待的,就像研究这些星辰的许多天文学先驱们,用尽一生去探索宇宙的奥妙,也换来今日我们对大千世界更深入的了解。我想我在不觉间也已许下了心愿,便是不畏等待的漫长和探索的艰辛,收获结果的美好。”

(由蔡佳旻 拍摄)
没错,同学们正是通过亲身体验,向真正的实测天文走近,向日夜坚守在科研一线的天文探索者致敬。当然,共情之声自然让人动容,实际观测流星雨的机会也让同学们走出教室,去学习到了许多实用的经验和技巧。
比如,孙恺蔚同学也在本次观测中找到了天文实测的经验,和朋友们一起体会到了许多之前从未有机会体验的事情。
王倡同学更是详细的描述了他观测到的现象“我10点半到12点一共看到7颗,但是稍不留神也错过了两颗。双子座东北方看到过一颗,大家不容易看到,毕竟大家都只看南边和西边的。最激动的肯定是最亮的是11点左右的一颗,那个可能算火流星,我记得那个有一点泛红。”
人工智能学院的蔡佳旻同学分享了他在和爱好者交流之中学到的星空拍摄知识,他说:“本来我只是单纯比较喜欢星空,没什么专业知识,这次上山有幸结识了一位观星经验非常丰富的朋友,带我一个个认星星,教我如何拍出效果不错的照片。他教我找一个近一点亮一点的参照物,聚焦之后再慢慢移上去,而且华为好像会自动增亮补足背景光,这样就能用手机也能拍出好看的星空照片了!”
许多同学都非常兴奋的和我们分享他们的心得,唯一遗憾的可能就是流星太快,许愿太慢,不过这些在能亲眼见证漫天流星的奇景面前,美丽而神秘的宇宙永远是人类求知和探索的动力源泉。
最后,借用钟昕同学的感慨,“羡宇宙之无穷,在无垠的宇宙面前更能感觉到人类的渺小,可见之外还有很多流星等待发现,浩瀚太空路漫求索。“ 而在这漫漫求索之路上,有科学的”光芒“所引领,等待在前方的,必然是包含一切真理的星辰大海!
编辑 天文与空间科学学院 倪仪伟 张洪瑄
