火流星 （亮度非常高的天文现象）

简介

2023年6月22日晚，成都天空出现一不明飞行物，很多网友拍摄视频或照片上传至网络，引发热议。当晚，四川省天文科普学会副会长曾阳向记者表示，该“不明飞行物”即为火流星。

定义

当一颗流星以每秒几十公里的速度飞入地球时，由于与大气层的摩擦产生的热量，它会发出光芒，这就是所谓的“流星”。如果还有一些残存的物质落在地面上，那就叫做“陨石”。“流星”爆发于空中80至120公里高的地方，根据其明亮程度，有“火流星”和“巨火流星”之分。

在火流星的定义上，国际流星组织火流星资料中心数据显示，凡是在天顶校正之后，其亮度大于负三 （星等越小表示越亮）的流星，均被称为火流星。

成因

由于陨石的质量很大，它们在进入地球大气层时，并没有完全燃烧殆尽，而是以极快的速度冲入了低空，并与大气层发生了强烈的碰撞，发出耀眼的光亮。当一颗火流星消失时，其所经之处，会形成一条长长的、像云一样的带子，这就是所谓的“流星余迹”；这些痕迹有的很快就会消失，有的可能会持续数秒到数分钟，还有的可能会持续数十分钟。

影响因素

火流星的形状，飞行轨迹，都会受到诸多因素的影响。首先，火流星在穿过大气层时，因为火流星与大气层的剧烈摩擦，其表面的物质会被烧成灰烬，同时火流星的速度也会随着时间下降，而在这颗流星动能减少，速度降低之后，从火流星本体上遗存下来的陨石就会掉至地面，下落的陨石会有一段不发光的时期，称为无光飞行期(dark fight)，下落过程中的风力和陨石的形状是影响火流星轨道的重要因素。

现象

火流星是由大型流星体坠落形成的一种流星现象。当这些流星以极快的速度穿过密集的低空大气层时，因其携带的大量物质在大气层中蒸发和燃烧，形成了一道绚丽的光柱，并伴随着轰隆隆的雷鸣。一颗璀璨的火流星，可以照亮一大片区域，就像是黑夜，又像是白天。当天空中的火流星余迹消失后，就会形成一道烟尘状的痕迹，这种痕迹可以持续数个钟头。从这些痕迹中，我们可以推断出大气层中的风向、风速等。

发生频率

火流星出现的次数，一般都是由几个原因决定的。首先，在某些大的流星雨中，火流星的数量也会相应地增多。另一种是受流星初速的影响。当一颗流星穿过大气层的时候，它的速度会变得更快，更明亮。但如果一颗陨石以极快的速度飞行，很可能还没飞出大气层，就已经被烧成灰烬了。因此，当一颗流星以较低的初速飞入大气层时，它更可能被认为是一颗火流星。

发生时间

几乎每天都有流星，只要在光污染少，天气好的地方就可以看见，这些没有固定轨道的流星称为偶发流星，也就是火流星。偶发流星每天都会产生，发生的天区和时间都具有随机性。

特征

一般来说，“火流星”的色彩是多种多样的，以红、蓝为主，有时还能见到紫色的火流星。这种颜色一般和流星体的成分或者是大气成分有一定的关系。“流星”以极快的速度和空气摩擦产生气体，如果是含有钠的，那么它的颜色会是黄色的，镍的颜色是绿色的，镁的颜色则是白色、蓝色的。但是，最常见颜色是红色，是由空气中的氮气和氧气混合而成的光。除此之外，它的颜色还和它的速度有关，当它以极快的速度飞行时，它的温度会更高，一些金属也会变得更亮，所以它的颜色也会变得更加复杂。

观测方法和实践

观察火流星

即使是在太阳下，也能看到明亮的火星。在夜空中，人们能看见一颗火流星围绕着它，很快就会形成一层炽热的气团；而在其经过的路线上，则会出现一条雾状区，那就是火流星的残留物，这就是由电离气体和流星体的碎片所成的流星余迹。白天，在太阳的照射下，有时余迹消失了，但几小时内，就会出现一条尘土形成的柱状痕迹，这条痕迹可以用来判断高层大气内的风向和风速。

观测方法

第一点就是记录准确的时间，最好精确到秒。第二，要清晰地记得它的运动轨迹的时候，把它的运动轨迹记录下来，至少有三个地方是这样。其次，要指出其它一些现象，例如光亮、流星的尖啸声以及色彩。

• 亮度，在记录的时候，可以加上一些对比的说明，比如“照度高于满月”“照度在-11到-14之间”等。

• 声音，在观测流星时会听到声音。

• 痕迹，火流星会在空气中留下两种尾迹，一种是由于高温而被电离的物质，以次稳态存在，并发出光芒，称为残痕（persistent train）。而另一种是普通的不发光的物质，称为烟痕（smoke train）。

• 陨石，落至地面的陨石表面通常会一定的厚度是焦黑，摸起来是平滑的。通常碳化物组成的陨石，外壳在短时间之后会脱落。

实践

2023年4月16日19时33分许，山东烟台、威海和辽宁大连等地的天空中出现火流星。从网友拍摄的视频中可以看到，一颗流星发着绿光划过天际。当晚，青岛艾山天文台发文证实全国流星监测网（CMMO）东营中心站捕捉到一颗轨迹超长的绿色火流星，并取得光谱图像。流星滞空将近10秒，十分壮观。据CMMO东营站计算，该火流星为偶发流星（SPO），亮度为-5.97等。

同时，这次的观测还获得了一张火流星的光谱照片。当流星以极快的速度穿过大气时，其与大气的摩擦、加热等过程中，会释放出各种化学成分，形成各种光谱，使其呈现出丰富的色彩。每个流星的光谱图都不相同，利用光谱图可以确定其化学组成，判断其是否为同一天体，进而建立流星数据库，这对研究太阳系起源等方面具有重要意义。

监测和预报

监测预警设备

建设小行星监测系统，探测追踪危险小行星，可以对撞击时间、落点、危害程度进行提前预报，采取有效的处置手段。最大限度降低小行星撞击风险的监测预警主要开展3方面工作。一是近地小行星编目，通过天基、地基监测设备，发现新的小行星，进行定轨编目。二是威胁预警，对编目中有一定威胁的小行星，开展精密跟踪，获取精确轨道参数等信息，评估撞击风险和危害程度。三是短期预报，对即将在近距离掠过地球、撞击概率较高的小行星，进行精密跟踪测量，持续预报撞击区域。目前发展最成熟、使用最广泛的监测预警设备是地基光学望远镜，通过在不同时间对同一片星空重复观测，对比区域特征变化，发现彗星、小行星及变星，确定小行星位置。

预报案例

2023年2月13日，一颗直径1米的小行星在法国和英吉利海峡上空进入地球大气层。“火流星”划过夜空。该小行星在7个小时前被天文学家探测到，并精确预测了其碰撞的时间与地点，这是人类历史上第7个预测成功的小行星碰撞事件。

相关报道

国内

2023年6月22日晚，成都天空出现一不明飞行物，很多网友拍摄视频或照片上传至网络，引发热议，“成都UFO”话题一度登上热搜榜第一。当晚，四川省天文科普学会副会长曾阳向记者表示，该“不明飞行物”为火流星。

2022年1月27日0时43分，青岛艾山天文台全国流星监测网49站（北京门头沟）捕获一颗亮度超过-12的绿色火流星，经计算来自处于活动期的1月大熊流星群。

在2017年至2018年间，有一颗火流星落在云南香格里拉境内，而攀枝花的方山天文台观测到全过程。当时因高温燃烧，该火流星在飞行中解体而出现两次冲击波光环，光环映衬整个天空十分明亮，最终落在地面上。

2012年8月13日下午，在吉林以北的松林地区西部天空中出现了巨大的火球。南京紫金山天文台研究员王思潮表示，这是陨石陨落时产生了“火流星现象”，并作出预测陨石会落在松原地区。

2011年11月30日傍晚时分，有一个金色的“不明飞行物”在中国西北方低空出现，移动速度飞快，天津、北京、河北等地一些市民目睹了这一幕。

2004年12月11日晚，中国西北兰州市有很多市民看到，空中出现了一个满月大小的白色球状发光体由西向东快速地划过天空，而且还伴随着巨大的爆炸声。

国外

2020年7月2日2时32分，日本上空一颗火流星配合天空存在的冰晶，出现了瞬间的22度流星晕。

2020年2月28日，斯洛文尼亚上空，一颗超亮火流星在大气层中爆炸。

2011年9月14日，晚美国西南部夜空出现一道耀眼的强光，科学家怀疑这是小行星碎片进入地球大气层后燃烧形成的火流

星。

2009年12月17日，美国加州莫哈维沙漠上空的火流星，这颗照亮莫哈维沙漠 (Mojave Desert)清晨夜空的极端明亮火流星,是当年很精彩双子座流星雨的成员。

研究意义

对火流星的观测不仅具有纯粹的科学意义，而且对于预报和防止火流星对地球上的人工空间装置产生危害也有直接的作用。因此，我们要不断地观测和记录火流星，就必须对火流星有一定的科学认知。