流星
liú xīng
流星是太空中的一小块岩石或尘埃碎片进入地球大气层燃烧时划过夜空的光迹。
Definition
流星是太空中一小块岩石或尘埃碎片撞入地球大气并燃烧时你所看到的那道明亮光迹；人们常把它叫作流星，但它其实和恒星毫无关系，绝大多数流星是由不比沙粒更大的碎屑造成的。当一块流星体以 $11$ 到 $72\ \text{km/s}$ 的速度冲入大气层时，摩擦和压缩会在约 $80$ 到 $120\ \text{km}$ 的高度加热流星体本身及其周围的空气，从而形成这道发光的轨迹；而当地球穿过某颗彗星轨道上散布的碎屑带时，就会出现流星雨。这种光主要来自烧蚀过程：流星体表面物质汽化，其原子与空气分子碰撞，激发出钠、镁、铁以及大气中氮和氧的发射谱线。以 $30\ \text{km/s}$ 的速度计算，单位质量的动能约为 $4.5 \times 10^8\ \text{J/kg}$，大约是TNT的 $100$ 倍，这就是为什么毫克级的微粒也能产生肉眼可见的光迹；亮度超过 $-4$ 星等的流星称为火流星，同一场流星雨中的流星共享一个辐射点，因为它们彼此平行的路径在透视效果下汇聚到了一点。
Example
英仙座流星雨大约在8月12日前后达到峰值，此时地球正好穿过斯威夫特-塔特尔彗星留下的碎屑带；在没有光污染的地方，午夜之后的观测者每一两分钟就可能看到一颗流星，它们看起来都是从英仙座这一点辐射出来的。地球的公转速度约为 $30\ \text{km/s}$，因此迎面撞上地球的流星体，进入大气的速度可高达 $72\ \text{km/s}$，而从后方追赶上来的流星体，进入速度则只有约 $11\ \text{km/s}$，也就是地球的逃逸速度；这也是为什么午夜之后、观测者正对着地球运动方向时，看到流星的频率会明显上升。
Key Insight
流星燃烧的高度在头顶上方约 $80$ 到 $100$ 千米处，那块岩石本身其实非常微小，光迹看起来很大，是因为它周围的空气也在发光。三个词分别标记了三个阶段：流星体是仍在太空中的那块岩石，流星是划过天空的那道光迹，陨石则是最终落到地面上的碎片，而大多数流星体都不会变成陨石。每天大约有 $40$ 到 $100$ 吨的流星体物质进入地球大气层，其中几乎全部都是尘埃，所以说太阳系至今仍在给我们下着一场轻柔的雨。