Rainer Arlt, Sirko Molau, Malcolm Currie
崔宾 译
Rainer Arlt, Sirko Molau, Malcolm Currie
崔宾 译
摘 要：本文提供1998年狮子座流星雨活动的指南，峰值时间预测和活动概要。为了得到有价值的观测数据，对目视、长焦、摄像、照相观测给予技术上指导.
1.流星雨活动概要
狮子座流星雨的再次爆发无疑将成为今年的天文大事。建立于十五年前的国际流星组织观测网，将提供各种手段以期得到这次流星雨的全面资料。本文含盖了我们预期的整个范畴，而不仅仅局限于峰值时段。因为我们不能排除偏离预期结果而不爆发的情况。
狮子座流星雨的前身是周期彗星55p/坦普尔——坦特尔彗星。这颗彗星的运动周期是33.2年。1997年3月4日，它再次被发现。对于爆发峰值时间，也就是地球通过流星体群的时间是很重要的。轨道交点位于omega=235.258度，地球将在lamda=235.29度时通过该点。此刻对应的时间是北京时间11月18日凌晨4点。
把1998/1999年狮子座流星雨的回归与过去的情况相比较，我们发现它与1866年的情形相似Ｈ绻颐怯�1866年的ZHR值对1998年的流星雨进行估计，则会得出11月18日3点至5点之间的ZHR可超过1000。7点的ZHR值将降至100。整个活动期是相当长的。ZHR值大于50的时间用1996年的延迟指数来计算可得出10小时的结果。
图1是狮子座流星雨的可见函数图。这对于确定达到辐射峰值之前几小时辐射点能升到足够的高度是非常有用的。观测时刻的终结是黎明。从辐射点升高到足够的高度到太阳达到地平线这段时间是非常重要的。辐射点地平高度不小于40度太阳在地平线以下不小于12度的最好观测地点位于中国东北部。
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1月18日4时狮子座流星雨可见函数。对于某地辐射点地平高度大于40度，太阳在地平线以下12度的小时数是偶合得到的。图中等高线并不表示辐射线。它表示天空黑暗程度与辐射点高度的最佳结合处。中国东北地区提供了最好的观测条件
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假定ZHR值能达到10000，我们可对爆发情况做个概要分析。图2是以ZHR=10000为条件得出的不同地区的预测活动概要。所有地区均以地方时间3点30分为准。这时在蒙古东部和中国东北爆发正达峰值。活动概要是以1866年的延迟指数常量（exponential-delay
constants）得到的。你可以地理经度为时间轴：蒙古以东地区代表峰值以前的时间，蒙古以西地区代表峰值以后的时间。在当地时间3时30分的时候，辐射点的地平高度也包括在内，其极限星等为6.5等。日本的观测者在11月17日至18日的晚上可在峰值之前欣赏到ZHR=1000的情景。欧洲的观测者可在那天夜里看到ZHR=100的情况，此时峰值已过。美国的观测者只有ZHR=10-20的福分了。令人欣慰的是，他们可在前一天的晚上看到多一些的流星。在16-17日夜，可见到ZHR=20-50的情景。夏威夷是在西半球最接近峰值的地区，可见ZHR=100。需要注意的是，这里介绍的只是个预期估计，估计的ZHR峰值和实际可能有上下10倍的误差（1000-100000)�.�
各地区的爆发强度预报情况。以当地时间3时30分、极限星等lm=6.5计算。上部图用于11月17-18日夜，下部图为欧洲、美洲和非洲的16-17日夜的情况。
尽管这些预测看起来很准确，但我们不能完全依赖它，而应该做好全方位活动的准备。对于各地区的观测者都要这样。虽说实际峰值时刻与预期时刻偏差两个小时的情况不大可能。但有意外情况发生，而我们没有足够的准备，那我们将失去得到关于这次流星雨的第一手全面、科学观测资料的机会。
对于东亚或中亚的人们来说，最好配备能在寒冷天气正常工作的天文仪器。11月份，在东亚的野外或草原上零下20度的天气是常有的。
2.目视观测技巧
狮子座流星雨将含盖通常的流星爆发到短时间每秒几颗流星的频度的情况。对于目视观测者来说，处理这种情况是太困难了。这里将介绍对一个目视观测者来说所应具备的技术，该技术将依赖于一个小时内能看到多少颗流星。
在这篇文章中，你将得到一个经修改后的观测报告表。“观测的流星雨”将是LEO，并且你要填满表格中的30个观测周期。每个观测周期包括10-30颗流星。请注意不要忘记用足够的时间在你的磁带上做上标记。如果你由于活动性太强而不能把属于狮子座流星雨的流星从零散流星中鉴别出来，就干脆在表的上部的空栏中填上TOT，在零散流星栏中不填。
记录亮度应利用40-80颗流星。请在上表中已被采用来确定观测周期的时刻中选择几个时间来确定亮度分布记录开始和终止时刻。
2.1增强型流星活动（Major-shower
activity）
一部收音机或看起来很糟糕的卷纸记录技术已被证明有能力记录每小时500颗流星的情况。这相当于每分钟8�2分钟的时间。你要知道，准确的ZHR结果，很大程度上依赖于极限星等的合理估计。不要忘记按时在观测过程中，对至少两个天区进行极限星等的估计。
2.2强活动（HR=500-4000）
每分钟平均能看到8到67颗流星。换句话说，你已经有时或总是不能合理的估计流星的亮度了。ZHR=4000，相当于每秒一颗流星。同样，由于流星出现的随机性，每秒3-4颗及几秒不出现一颗的情况都会发生。只要有可能，尽量记录下流星的亮度。不要担心自己记录的不准确。大量的数据会得到一个很好的统计结果。你不要在每次流星出现后都停下录音机。只要在运转的磁带上记录就行了。不管怎样，为了校对的目的，要在磁带的始止处记录好时间。也就是说，磁带开始处有确切，内容是大量的亮度记录和无线电的劈啪声，终结处也有准确的时间。
2.3 流星爆水平（HR>4000)
平均每秒钟1到2颗流星的频度，仅用简单的“劈啪”声记录在磁带上。更高的频度时，由于分布的不均性，已使记录成为不可能。这时候你可以每10可星记录一次。这里同样要在磁带上做好时间标记。
另一种方法在1966年的观测中被采用。这是当观测者每秒钟看到如此多的流星由于激动而想出来的方法。观测者凝视天空一秒钟，然后记录下他所看到的流星数。这种方法由于流星数估计的不准和时间的难以把握而不是十分准确。今年，我们有机会用摄像的方法来校正目视的估计。且如果我们采用与1966年同样的方法进行观测的话，我们可利用今年的目视与摄像结果相比较。然后用这个结果来校正1966年的目视数据。一个用于检测你的观测系统能力的软件可在英特网“ftp�//www.imo.net/pub/software/metsim”处下载。基于该程序的可靠性调查报告见参考文献[5]。
3.摄像和照相观测者指南
尽管目视观测高强度的流星雨的情景非常壮观，但在此领域占支配地位的将是摄像观测。摄象机是个完全理智的电子器件，不管是每小时一颗流星的情况还是每秒钟一颗，它都能准确的记录下来。
实际上，如果今年或明年狮子座流星雨大规模爆发的话，我们还是第一次有足够的观测手段来获得可靠的数据。
3.1活动概要
摄像观测的主要目的是确定流星的活动性，进而对流星的亮度分布进行研究。为了这个目的，各种摄像系统都可派上用场。
与目视类似，广角摄象机兼有大视场和中等极限星等的特点。它能记录下大量的流星。从亮、暗流星的比例我们可以了解流星体尺寸的分布情况。由于与目视类似，广角摄像系统将是用来校正1966年观测数据的首选方案。
普通和长焦摄像系统有相对较小的视场，但可以看到更暗的流星。因此，它们可以对由广角摄像系统得到的流星亮度分布加以扩展。把由小尺寸的流星体产生的弱闪光也包括进来。在这些设备的帮助下，我们可以决定流星是在某一亮度处截止还是随亮度的下降而始终数目增加。
最后，一个由不同焦距的摄像系统将给我们广阔的活动空间，从-7等火流星到+7等的微弱流星都可记录下来。建议观测者在同一地点合理安排观测计划，以取得最大的观测范围和最多的信息。
在不具备摄像系统的条件下，照相观测也能对狮子座流星雨的大规模爆发做出亮度分布估计。若你很幸运赶上大规模爆发，可用5分钟进行暴光。在过了峰值之后，暴光时间可延长到10至20分钟。这样，你就可以用一卷底片拍下整个晚上的流星活动。
3.2流星体轨道研究
另一个观测的目的是确定流星体的运行轨道。这时，最好使用照相系统。尽管摄像系统能记录下比照相更多的流星，但它的位置精度不如照相好。这时因为照相底片的空间分辨率比像增强器荧光屏的分辨率要高10倍。按预测的爆发强度，将能得到足够多的流星照片来计算流星体的轨道。
3.3其他目的
若像预期的那样能出现大量的亮流星，则利用照相或摄像方法还可进行一些特殊的研究。由于捕获一个亮流星的机会非常少，所以高分辨率的流星光谱是很稀少的。使用高色散光栅，探测器的极限星等在拍光谱时要比单纯拍流星降低3等左右。廉价的塑料光栅还会造成额外的1到2星等的损失。因此，在没有大规模流星雨爆发时，通常你就得等上几千个小时才能得到一颗流星光谱。即使在英仙座流星雨达到最大时，一般的暴光时间也要几十分钟到几小时。因为这次狮子座流星雨亮度比通常要高几个星等，你就有机会在一个晚上拍下几个很漂亮的流星光谱。更令人兴奋的是
，用摄像系统有可能得到一个流星体群的不同的光谱。对光谱间的差异进行分析，会得到许多有价值的结果。
摄像、照相观测的另一个特殊目标是流星的持久余迹。狮子座流星雨的速度高，会产生大量的持久余迹，可见时间有时可达几十分钟。流星的数目越多，记录下持久余迹及其被高层大气扭曲情况的机会就越大。这里，摄像系统可实时的记录下余迹的变化情况。另一方面，你可用长时间暴光的方法来跟踪余迹的发展，直到目视和摄像都不再可见的程度。如果你有光栅或棱镜，但没有摄象机，你一定要有一架与你的光学设备配套的照相机。当一个非常亮的持续可达几十秒钟的余迹出现时便可拍下它的光谱。余迹光谱及其稀少。这次流星雨给我们提供了一个极好的机会。
最后，不管是摄像还是照相的方法都可以给你留下关于一个特殊天象的纪念。每个摄像观测者都还记得当英仙座流星雨爆发时的那种激动心情。一张1966年的狮子座流星雨照片，其中包括70多颗流星，已是相当闻名了。但这张照片不是来自流星观测者，而是热心的天文迷。所以，一定要利用此良机留下难忘的录象或照片。看谁能在屏幕上展现“流星如雨”的壮景，看谁能在一张照片上拍下一百多颗流星。我们祝你好运！
4.长焦观测指南
在这个摄像的时代，你可能认为对流星雨进行长焦系统观测的重要性不是很大。但现在摄像系统还不是很普遍，且其中大部分届时将集中到中国和日本。为了得到全面的系统的流星雨爆发的图象，对整个亮度段进行观测是必要的。你要知道长焦观测要比目视看到多得多的流星。长焦观测将提供比目视流星暗的那些流星的信息。况且，对于爱好者来说，得到暗于9等的流星的信息的唯一方法可能就是长焦观测了�
长焦观测的主要目标是确定暗流星在整个活动期内的数量分布，而不仅仅是在高峰时刻。还可用于确定峰值到来的时间。如果你有单筒望远镜和双筒望远镜可供选择，一定要找个开阔的地带以得到更多的信息。
4.1普通活动（HR<30)
当HR=25-30
的情况下，双子座流星雨的经验告诉我们，进行描绘是可能的。 在HR<30的情况下，可采用标准的描绘方法，以30分钟为周期在两个观测天区之间进行轮换。IMO建议的合理天区组合如下：123和147，50和146，81和145，103和146。记录下因记录流星细节和描绘流星轨迹所占用的时间是非常重要的。以便这些数据用来进行流星数量计算。若流星频度允许的话，不要忘记记下持久余迹持续时间和变形情况。
本文中提供了一个用于长焦观测的报告表。
当流星频度变化时，要准备好采用下面的技术。一个观测者应能对付许多不可预期的情况。
4.2增强型活动（HR=30-500）
这种情况已不能进行描绘了。采用比目视观测者小些的天区，将由于流星数目的减少而使科学观测变得容易一些。长焦观测峰值时刻的到来可能比目视要早一些。
选择一个天区，这不一定是IMO推荐表中的，但要能进行极限星等的估计。重要的事情是有一个宽的亮度范围。视场中心在辐射点上方10到20度的地方。如果事先进行目视观测，可参考第二部分和2.1节。注意，这里用不到长焦观测的那些设备。如果你对卷纸记录方法和录音方法不熟悉的话，请事先进行演练，以免到时失去机会。用几颗星来估计极限星等并按时进行是很重要的。当视野中没有足够的星进行极限星等的估计时，要对目视极限星等进行估计。此时，用标准的两天区计算法来计算长焦天区的可见度。记录下可见流星的亮度，包括非狮子座流星在内。这些流星肯定是零散流星。当一阵高频流星到来时，这种方法将节省时间。很明显在这些记录中属于狮子座流星雨的流星是占绝大多数的。由于你需要迅速而准确的对流星亮度进行估计，这就需要事先对相关天区的亮星星等有个清楚的掌握。
4.3强活动（HR=500-4000）
请参考2.2节的内容。如果频度达到几秒一颗或一秒一颗，就无须进行是否属于狮子座的鉴别了，而仅进行亮度估计。你还可以忽略亮度前边的正号，因为亮度超过0等的流星是很惊人的，且很少见。在特别情况下，你也许需要暂停观测而让眼睛休息一会儿。
4.4流星暴水平（HR>4000)
在这种情况下,已很难坚持在目镜后边了,尽管能看到连续的流星.目视天空,这时简直是太壮观了.如果观测者能在暴雨时坚持在目镜后边进行观测,这些数据将是最有价值的.但大多数观测者会弃望远镜而欣赏整个天空的壮丽景色,这也是可以理解的.这里请参考2.3节对流星进行记录.这时已无须巡视天空来找流星了.
