观察彗星与流星（雨）

◎文图 中国科学院国家天文台 郭红锋

一、流星（雨）与彗星

人们经常把流星和流星体混为一谈。其实，太阳系内除了太阳、行星、卫星、小行星、彗星等天体外，还存在着大量的尘埃微粒和微小的固体块，它们也是绕着太阳运动的。

这些微小的天体在与地球接近或地球穿越它们的轨道时，会被地球引力吸进地球大气层。这些微粒会以每秒几十千米的高速与地球大气分子剧烈摩擦以致燃烧发光，划破夜空出现一条美丽的光迹，这种现象就叫流星，而产生流星的微小天体则称为流星体。所以，流星和流星体是两种不同的概念。流星包括单个流星（偶发流星）、火流星（特别明亮的）和流星雨三种。一个绿豆大小的流星体进入大气层就能形成肉眼可见亮度的流星。

彗星，有别于其他的小天体（小行星、流星、陨石等），在绕日运动接近太阳的时候，其亮度和形状都会随之发生变化，会呈现云雾状彗尾这样独特的外貌。彗星这些特点源于彗星自身的组成，其彗核主要由冰物质构成，当彗星接近太阳时，太阳的热能使彗星物质升华，在冰核周围形成朦胧的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾。彗尾总是被太阳风吹向背离太阳的方向，一般长几千万千米，最长可达几亿千米。由于彗星的形状很像扫帚，所以中国古代俗称扫帚星（古文称“孛”）。

彗星只有接近太阳，其反射的太阳光足够强时，我们才能从地球上看到，所以彗星在天文现象中属于罕见天象。历史上到目前为止，人们已经发现的绕太阳运行的彗星只有1700多颗。

彗星运行的轨道也很特别，多数为抛物线或双曲线，少数为椭圆。其中沿抛物线或双曲线轨道运行的彗星一旦远离太阳，就不会再回来。至于飞到了什么地方，是在太阳系遥远的尽头，还是飞出了太阳系，都不得而知。因为彗星自身不发光，远离太阳以后就越来越暗淡，以致于使用现代大望远镜也无法观测到。而那些沿椭圆轨道运行的彗星，无论它们的轨道多么扁长，总是要回来的，但它们回归的周期一般都很长。著名的哈雷彗星绕太阳一周的时间为76 年，一般200年以内都算短周期彗星，超过200年的为长周期彗星。

周期彗星的一次次回归，不但使我们能多次观察到它们的运动性质和物理结构，还为内太阳系（一般指太阳和小行星带之间的区域）留下了大量的彗尾遗迹，因为彗星远离太阳以后彗头逐渐冻结，而彗尾分散的物质无法被带走就飘散开了。若流星体在大气中未燃烧尽落到地面上，则被称为“陨星”或“陨石”。所以流星体和彗星虽没有必然的联系，但大都是彗尾留下的遗迹。

二、流星（雨）与彗星的观测

1. 准备工作

天文观测都需要到远离城市的野外。彗星和流星（雨）都比较暗，更要选择一个好的地点和时机，还要做好各种准备工作。地点最好是在远离城市1～2小时车程的地方，四周没有什么灯光和公路，地势较高且四周也没什么遮挡，能看到3～4等星或更暗的地方。时机要选无月夜（或月牙较小的日子，并且月亮的方位与预定观测的方位相距较远），天气晴朗，透明度好。还要带好预报表、记录单、星图、相机等，及露营的衣服、躺椅、防虫剂、夜光灯等。

2. 目视手工记录

在没有望远镜的时代，人们观测和记录天文现象采取目视和手工记录，中国古代就保存有世界上最丰富的各种天象记录，其中彗星和流星（雨）的记录也有很多。目视记录彗星主要是记录彗星出现的时间、位置、形状及亮度的变化；目视记录流星雨主要是流星雨发生的时间、辐射点、流量等信息。

3. 摄影记录

彗星的摄影与一般天体的摄影类似，但要把彗尾拍摄清楚也要多次试验拍摄参数。对流星（雨）的拍摄需要更多的技巧，因为流星（雨）在天空的亮度低，闪亮的时间也短。

要拍摄到一幅好的流星（雨）照片需要用单反相机和三脚架，将镜头拉到最广角（就是视场最大），使用M（手动）档，手动对焦到无穷远，光圈开到最大（f值最小），感光度尽可能高（比如ISO3200或6400）。白平衡可以设为荧光灯或者钨丝灯（夜间模式），照片尺寸设为最大分辨率，关闭“长时间曝光降噪”功能（此功能会消耗更多的时间用于降噪，而流星拍摄对降噪的要求不高）。最后是控制快门速度，可根据设置的ISO和光圈而定，尽可能长一些，但不要使背景累积的天光太亮。

建议一组参数组合给同学们参考：使用短焦距镜头，ISO设6400，f/1.8～2.8，单张曝光时间8～10秒；接上快门线，打开普通连拍功能，将快门线按下锁住；相机就会以你设定的曝光参数一张一张连续不断地拍下去。先试着拍几张，看看参数设置的是否合适，不合适可以调整后再拍。

另外，拍摄的时候，可以考虑将建筑物、景物、人物等拍摄到照片中，体现天文与人文、地球、宇宙之间的和谐与美感。

4. 摄像记录

如果你的摄像机有夜间拍摄模式，电池又能维持整夜或几小时连续拍摄，这种记录当然是最好的素材。不过，大多数时间可能没有流星也没有流星雨，这就需要回去做大量剪裁工作。

对彗星、流星（雨）感兴趣的同学，想要做一次比较理想且有收获的观测，需要先做很多功课，例如查一下近期的预报和论坛讨论，计划好观测时间和步骤，选择好观测地点，准备好必备的物品等，提前把这些功课做好了，一定能获得好的结果。

希望同学们把观测和拍摄的结果（包括数据、绘制图表、照片等）和观察者信息（姓名、学校、联系方式、当地经纬度，测量日期与时间等），打包用附件形式发送到邮箱chinahou@bao.ac.cn或jswzkxsn2011@126.com，我们会核对你的数据，评价你的测量结果。