2022年5月31日的武仙座τ流星雨

介紹

武仙座τ流星雨 (IAU #61)，被認(rèn)為由彗星73P/施瓦斯曼-瓦赫曼3（73P/Schwassmann-Wachmann 3）導(dǎo)致。這顆彗星由于1995年的爆發(fā)而著名，并變?yōu)槿舾伤槠?。?006年的近日點(diǎn)回歸期間，被特別好地觀察到。

回到2005年，我們提出了問題，即2006年的這次事件中射出的流星雨，是否會(huì)導(dǎo)致武仙座流星雨（下文簡稱TAH）？結(jié)論是消極的，但一些在19世紀(jì)期間射出的古老物質(zhì)，絕對(duì)會(huì)導(dǎo)致一場2022年的加強(qiáng)版流星雨。無論如何，我們的研究，考慮了來自彗星有代表性的流星雨射出物，忽略了1995年那次爆發(fā)的影響。

2021年，喬·勞(Joe Rao)發(fā)布的一項(xiàng)研究表明，如果流星雨以更高的速度發(fā)射出來，其絕對(duì)將導(dǎo)致武仙座流星雨爆發(fā)。勞還同時(shí)探索了，環(huán)繞彗星的物質(zhì)之轉(zhuǎn)變帶來的影響。

在這項(xiàng)短小的研究中，我們證實(shí)了喬·勞的發(fā)現(xiàn)，并稍微走得更遠(yuǎn)，探索使流星雨可能發(fā)生的環(huán)境，以及觀測的最優(yōu)化。

2022年如何將彗星73P發(fā)射出的流星體帶到我們眼前？

這個(gè)原因很簡單：高噴射速度會(huì)使流星體離原子核更遠(yuǎn)，最重要的是位于原子核前方的流星體。下圖對(duì)彈射速度系數(shù)2.0和2.5進(jìn)行了對(duì)比說明。

現(xiàn)在最關(guān)鍵的問題是：彈射速度系數(shù)2.5是可以實(shí)現(xiàn)的嗎？Crifo & Rodionov (1997)模型提到了一個(gè)因素“fa”：活動(dòng)面積的分?jǐn)?shù)。這個(gè)參數(shù)通常是根據(jù)彗星塵埃的產(chǎn)生率計(jì)算出來的，并且低于1.0（1.0意味著原子核表面100%都在釋噴射氣體）。一般情況下，“fa”是“小的”，即大約0.1（意味著10%的表面處于活動(dòng)狀態(tài)）。

現(xiàn)在在彗星爆發(fā)期間，對(duì)“fa”的簡單計(jì)算可能會(huì)導(dǎo)致fa>1。這是因?yàn)樵诒l(fā)期間，與實(shí)際的物理過程相比，常規(guī)的氣體噴射過程微不足道。我們可以看到“fa”與天然氣的產(chǎn)量成正比。考慮到1995年大爆發(fā)期間彗星氣體產(chǎn)生率增加了一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，我們?cè)谟?jì)算噴射速度時(shí)將“fa”乘以10，這導(dǎo)致彈射速度系數(shù)增加至2.7。因此，在1995年73P彗星爆發(fā)期間，噴射速度增加2.5是完全可以現(xiàn)實(shí)的。

2022年τ-Herculids流星雨爆發(fā)情況

我們的工作表明，1995年彈射軌跡將于2022年5月31日遇到地球，峰值集中在05:01 UT，與之前的研究發(fā)現(xiàn)相似。

模擬粒子的輻射如下圖（RA=209.43度、DEC=28.29度時(shí)的平均值）：

流星雨劃過天空的速度相當(dāng)慢，平均為12公里/秒，使流星雨的水平相當(dāng)難以預(yù)測。第二輻射點(diǎn)位于墨西哥下加利福尼亞，并達(dá)到最大值。

此外，1892年和1897年較早時(shí)期噴發(fā)后可能會(huì)引發(fā)另外兩次爆發(fā)。

肉眼可見的流星雨預(yù)期量

從流星雨的科學(xué)經(jīng)驗(yàn)看，這通常是最不為人知的參數(shù)之一。關(guān)于這次預(yù)計(jì)的流星雨有兩個(gè)主要的不確定因素:1)爆發(fā)是否劇烈到足以產(chǎn)生預(yù)期的噴射速度。如上所述，似乎合情合理，但2022年5月31日之前，沒有人真正知道。2)由于發(fā)射速度非常低，預(yù)計(jì)會(huì)產(chǎn)生暗淡的流星，可觀測到的流星數(shù)量相當(dāng)少。如果發(fā)生任何爆發(fā)，最好是用加拿大的雷達(dá)(cor)來探測?；蛘撸覀儠?huì)看到無數(shù)流星的奇妙展示，就像1933年的天龍座流星雨……誰知道呢?這就是隕石科學(xué)令人興奮的地方: 無論你做什么，準(zhǔn)備好迎接驚喜吧!而最壞的遭遇(例如極低的ZHR)，不管怎樣，也會(huì)讓我們收獲一些關(guān)于彗星、流星、流星體和太陽系天體力學(xué)的科學(xué)知識(shí)。

武仙座τ流星雨

正如J. Rao和我們上面的工作中指出的，在最大時(shí)刻的亞輻射點(diǎn)將位于墨西哥的下加利福尼亞州。為了測量流星體的軌道，推導(dǎo)出三維軌、抗拉強(qiáng)度等，必須盡可能地建立地面雙站觀測。飛機(jī)活動(dòng)(如果有的話)最好是雙機(jī)載。如果只有一架飛機(jī)在飛行，就必須建立與地面觀測站的協(xié)調(diào)，并組織作戰(zhàn)計(jì)劃，以便從飛機(jī)上觀測到的大多數(shù)流星雨也能從地面觀測到。因此，GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）授時(shí)是一個(gè)非常高的優(yōu)先級(jí)，特別是當(dāng)流星雨的水平很高(找到哪個(gè)流星輻射點(diǎn)才是真正的并聯(lián)站)。同樣，需要知道飛機(jī)在任何時(shí)候的確切位置(最好是10米以上)。從美國亞利桑那州開始，輻射源最大的時(shí)候位于西北方向。因此，希望在東北-西南方向有一個(gè)雙站臺(tái)網(wǎng)點(diǎn)，這樣流星的軌跡就幾乎垂直于基線。

BY：imcce

FY：Astronomical volunteer team

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