“爱哭”的狮子

叶书雅

对于北半球的观星者来说,狮子座是春季天空中最灿烂的星座,它在每年4月上旬的晚上9点左右升上中天。在黄道12星座中,狮子座也是格外醒目的一个。狮子座中最明亮的星是狮子座α,在中国称之为轩辕十四,它与牧夫座的大角以及室女座的角宿一,组成了春夜里很重要的“春季大三角”,非常容易找到。狮子座肉眼可见恒星有70颗,比较亮的有8颗,其中轩辕十四与它上方的5颗星组成了一个反写的问号,这就是狮子的头,其他3颗亮星组成一个三角形,就是狮子的身体。

狮子座在希腊神话中是被英雄赫拉克勒斯除掉的巨大狮子。不过古希腊是没有狮子的,之所以会有狮子座,是受了古巴比伦人的影响。由于地轴的方向会有周期性的变化,在四千多年前,太阳经过狮子座是在6月,和现在不同。所以古巴比伦人认为,太阳是从狮子座中获得了很多热量,所以天气才变得热起来。古埃及对狮子座非常崇拜,据说,著名的狮身人面像就是用狮子座来象征埃及皇权的。狮子座里的星在我国古代也很受重视,我国古人把它们喻为黄帝之神,所以有轩辕之名。

鸡蛋型的轩辕十四

狮子座的第一亮星轩辕十四,是天空中第21亮星,而且是黄道上唯一一颗亮度超过1等的星。所以,它自古以来就是非常重要的一颗星,无论中外,都把轩辕十四视为帝王之星。轩辕十四距离地球85光年,是一颗巨大的主序星,表面温度相当高,发出的白光透着蓝色。狮子座中的第二亮星是组成身体三角的狮尾,叫做五帝座一,它到地球的距离只有轩辕十四的一半远,不过本身发光弱,所以还是没有轩辕十四明亮。组成狮子头部问号的除了轩辕十四还有轩辕十二、轩辕十三等,其中轩辕十三本来要比轩辕十四更大更明亮,不过由于地球的距离有2000多光年,所以看起来反而要暗一些。

最近的天文观测发现轩辕十四还有个有趣的特点,它是在高速旋转的,只要不到20小时就可以旋转一周,而它的直径比太阳还要大5倍,赤道上的自转速度就达到了1百万千米/小时。快速自转产生的离心力使它的“腰围”变粗,以至于它的赤道直径比两极直径多出三分之一,成为了一个椭圆形。如果它的自转速度再快上10%,整个恒星就会被离心力撕扯得四分五裂了。轩辕十四还因此出现了两极比赤道更明亮的现象,原因是轩辕十四赤道的温度比两极温度更低。它赤道上的鼓包减少了赤道上的引力强度,使得那里的温度降低。轩辕十四两极的温度为1.5万摄氏度,而赤道温度只有1万摄氏度。温度的不同,使恒星的两极比它的赤道亮了大约5倍。

壮丽的流星雨

当然,说狮子座“爱哭”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,在狮子座反写问号中的轩辕十二附近,会有大量的流星出现,这就是著名的狮子座流星雨。它大约每33年出现一次极盛,这种情况被称为流星暴。早在公元931年,我国五代时期就已记录了狮子座流星暴极盛时的情景。在1833年狮子座流星雨的最盛期,流星就像焰火一样在轩辕十二附近爆发,高潮的时候每小时达到了3.5万颗,有人把这场流星雨比作大风雪中纷飞的雪花。以至于第二天晚上有农夫赶紧跑到屋外,看看天上的星星是不是都掉光了。

在这之后流星雨变得受人关注,1866年狮子座流星暴虽不如1833年的壮丽,但依然如约而来。这次,天文学家已经计算出了流星群的轨道,并且发现它与1866年刚发现的彗星坦普尔—塔特尔的轨道一致,因此而证明了流星雨中的流星体物质是来自这颗彗星。可是,1899、1933年狮子座流星暴连续两度失约,使得社会大众对天文学界的预测丧失信心。在这段时间里不但流星雨不见了,坦普尔—塔特尔彗星也销声匿迹了,有人认为它已经彻底瓦解碎裂掉了,所以狮子座流星雨也随之消失了。

当人们对再见狮子座流星雨已经不抱希望的时候,1966年11月17日狮子座流星雨再度发威。这次流星雨的确可称为“暴雨”,在北美西部某些地区,流星雨在最高潮的20分钟里达到了每小时15万颗!每秒钟就有40多颗流星划过天空,可以想象是何等壮丽。在1999、2001年,狮子座流星雨也都有不错的表现。

流星雨与彗星

其实流星雨是一大群流星体闯入地球大气的结果,这种成群结队的流星体称为流星群。流得群的各个成员在空间的运动轨道基本上是彼此平行的。由于透视的原因,在地球上看来由流星群造成的流星雨仿佛都从同一点向外辐射出来,这一点称为流星雨的辐射点。狮子座流星雨的辐射点就在轩辕十二附近。大多数流星群就直接用辐射点所在星座或附近的恒星命名,如狮子座流星群、宝瓶座δ流星群等。

目前研究的结果表明,流星雨的出现确实与彗星有关,例如狮子座流星雨和坦普尔—塔特尔彗星。彗星是太阳系内一类奇特的天体,它们基本上都是“脏雪球”,由凝结成冰的水加上干冰(二氧化碳)、氨和尘埃微粒混杂而成。彗星围绕太阳的轨道大多是很扁的椭圆,所以公转的周期大多很长,要几十年甚至百年。彗星在远离太阳的时候表现为一颗彗核,直径几分里或更大些。一旦接近太阳,在太阳辐射的作用下,由于彗星核物质的气化会形成巨大的彗发和长长的彗尾。久而久之,彗星上的物质就会散落下来,或者整个碎裂瓦解掉,流星群就是由这些物质碎粒或是瓦解了的彗核组成的。

另外一个著名的例子是1826年发现的比拉彗星,它每年的11月27日飞近地球。1846年1月发现比拉彗星已分裂为二,且分裂后的两颗彗星间的距离越来越大。1855年,它们双双重新出现,但已经分得很开。在以后两次预期彗星该出现的年份都没有观测到,人们以为它们失踪了,然而在1872年11月27日夜晚,天空中突然出现极为壮观的流星雨,辐射点在仙女座。1885年11月27日又发现了同样的现象。仙女座流星雨毫无疑问就是比拉彗星残骸形成的,所以也叫比拉流星雨。而狮子座流星雨这种类型,彗星还存在,只是不断有碎片散落下来。

彗星的碎片在漫长的年代中会逐渐因太阳辐射压和大行星引力而分布在整个彗星运动轨道上,不过碎片多数还是集中在母体彗星位置附近。由于一部分彗星的轨道可以与地球公转轨道相交,当地球穿越这种区域时便会因大批微粒进入地球大气层而形成流星雨。比如狮子座流星雨在平常年份也有流星,只是数目并不多。每隔33年,坦普尔—塔特尔彗星拉近地球时,碎片最密集的区域靠近地球,所以会出现一次程度不等、规模较大的流星雨,有时出现流星暴的壮观场面。

常有人说看到流星要快点许愿,那么如果自己愿望很多,那就得挑狮子座流星雨大爆发的时候来许愿了。

(选自《科学之谜》)