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【天文快易通】Ep.3 流星雨發光機制


 

 

地球和彗星的相遇

特殊天象的產生。例如: 年初的象限儀座流星雨、8月中的英仙座流星雨,以及12月中的雙子座流星雨。流星雨的產生,是因為地球公轉太陽的軌道,正好和某一顆彗星繞行太陽的軌道正巧有交會,所以流星雨發生的時間…..幾乎都是固定。 

 

流星雨的發光機制 

當彗星行走太陽系的時候,會因為接近太陽的時候而留下一些塵埃粒子,這些塵埃粒子「高速」衝撞地球時,因為飛行速度超過音速,產生的「震波」,會造成大氣分子溫度上升,而將這些塵埃粒子給燒蝕掉,這便是流星雨閃亮亮的原因了。 

 

Rankine–Hugoniot conditions 

這是蘇格蘭物理學家Rankine和法國物理學家Hugoniot研究震波傳遞前後,對介質溫度、壓力和密度的變化。 從中央氣象局所編定的天文日曆---流星預報表來看,英仙座流星雨速度約莫60 km/s,產生的震波可以將大氣溫度提升到攝氏數千度左右。 

 

Rankine-Hugoniot Equations 

溫度 T1/T0 =【2γM^2-(γ-1)】【(γ-1)M^2+2】/ 【M^2(γ+1)】 

壓力 P1/P0=【2γM^2-(γ-1)】/ (γ+1) 

密度 D1/D0=M^2(γ+1)/ 【(γ-1)M^2+2】 

資料來源: Normal Shock Wave from NASA 

M是馬赫數: 是飛行的速度和當時飛行的音速之比值 

γ是氣體的絕熱指數:以單原子氣體做假設,γ=5/3