流星进入大气层后,为什么会发光发热?不是因为空气摩擦那么简单

米奇公正评世界 2024-12-12 09:59:08

文|肉肉

流星雨是宇宙中神秘的存在,许多人都希望可以亲眼看一看这样的美景。

不过大家在欣赏流星雨的时候,不知道有没有想过一个问题。

为什么流星在进入到大气层之后会发光呢?

很多人认为是空气摩擦造成的,但事实却远不是这么简单。

流星雨现象

当有流星雨出现的时候,大家都会有一个动作,那就是许愿。

许多影视作品在创作的时候,也会有这么一个动作。

在现实中,一般到了年底这个时间段,就能观测到许多流星雨。

比如会在11月份出现的猎户座流星雨、12月份的双子座流星雨等。

最近国家还发布了流星雨即将到来的新闻,在本月就可以见到双子座流星雨。

这个时候我们会发现,流星雨的出现是有规律的。

因为它们经常会在差不多的时间里出现。

这种情况又被称为“周期性流星雨”。

因为去翻看以前的新闻会发现,像双子座流星雨,在每年的12月4日到17日之间会出现。

而这个即将到来的双子座流星雨,最显著的特点就是丰富,它的天顶每时出现率能够超过120。

像这种流星雨,它的流星体速度比较慢、颜色偏白一点、能够看到的亮流星也比较多。

在出现的同时,往往还会伴有火流星的出现。

所以说大家最期待的流星雨,就是每年年末的时候。

但是在观测流星雨的时候,最不利的影响因素就是月光。

当月亮接近满月的情况下,月光会非常亮,这就会给观赏者带来影响。

不过不管再怎么影响,只要能够看到一点点流星,那么观赏者就会非常的开心。

而关于流星的描述,在古代的时候就出现了。

以前的人类认为,出现流星就是一个玄学的范围。

比如我国古代的人,就会将流星和未来挂钩。

有不少文献都有描述流星的内容,当然大部分都会被认为是凶兆。

而流星到了北欧的神话里,就是现在所流传的浪漫的象征。

还有了对流星发誓的举动,随后慢慢延续到现在。

不过随着对天文的深入研究发现,流星带来的不一定是好运。

比如在1908年俄罗斯就发生了一起爆炸事故。

当时的受损面积非常的大,有不少树木被摧毁。

哪怕是远在另一个半球的美国,也感受到了这场爆炸的震动。

这就是书上常说的通古斯大爆炸。

现在的科学界在对这起事故的描述中,普遍认为这是一颗直径65米上下的石质小行星造成的。

而我们看到的流星体的尺寸,要比这些小行星小很多,却又比分子和原子大上一点。

这也就是为什么,我们能够看到流星雨,但不会发生像通古斯大爆炸这样的事情。

不过,在大家观赏这样的美景的时候,不知道有没有想过。

我们在距离这么遥远的地球上,为什么能够看到流星划过夜空的景象呢?

流星的成因

其实很多人对于流星的解读就是,陨石在进入到大气层之后。

会和大气层中的空气发生摩擦,进而产生热量引起的。

而当大量的陨石都出现在大气层之后,就形成了我们能够看到的流星雨现象。

但是值得注意的是,这种说法并不是完全正确的。

当这些陨石进入到大气层之后,产生的热量很大一部分是因为空气的压缩而产生的。

因为流星前面的空气,会在极高的速度下被压缩。

这就导致这个区域的空气温度,在非常短的时间内提高的几千度,之后就会点燃这个陨石,然后陨石就会发光,变成我们能够看见的流星。

而且流星在燃烧的过程中,还会有不同颜色的光出现。

这就和陨石的成分和温度有关。

一般像铁质的陨石会发出黄色或者橙色的光;

而含有镍的陨石则会呈现出蓝色或者绿色的光。

当然有的人会担心,有陨石会出现像前面所说的大爆炸情况,这个大家可以放心。

大多数的陨石会在这个高温的环境下,直接燃烧成灰,所以不会出现降落到地球的事故。

在陨石进入到大气层之后,一开始燃烧的部位是陨石前端的空气。

而不是我们所理解的摩擦空气的原因。

根据能量守恒定律来看,因为陨石的速度非常的快。

这时陨石两边的空气,没有办法去快速的消散。

这就导致这一部分的空气,被挤到陨石的两边。

当气体压缩所做的功会转化为气体的内能,最直观的表现就是气体温度会升高。

通俗点讲就是,拿一个打气筒给轮胎打气。

在往下按压的时候,打气筒内部的空气温度就会升高。

这时候我们去摸一下打气筒,就会发现它非常的热。

再把这个道理运用到陨石身上,大家就能了解个大概。

虽然在极高的温度下,有很多陨石被烧成灰。

但是也有一些比较耐热耐烧的陨石,在没有燃烧完成的情况下,就降落到地球。

这也是为什么我们能够看到,各种各样的陨石块的原因。

像这种陨石一般又非常的稀少,所以通常都是用作科研材料。

而且现在科技非常的发达,还建设有不少流星雷达。

像我们了解到的流星雨的出现情况之类的信息,就是靠这些仪器检测出来的。

看到流星引发的现象之后,这个时候我们可以联想一下人造的航天器。

就是根据这些陨石降落到地球的情况,我们才在火箭这些设计上,制作成圆锥形。

因为这样可以在一定程度上减少热量的产生,进而保护宇航员的生命能够得到保障。

当他们返回大气层的时候,是不是也会出现发光发热的情况。

这种原理和陨石还是挺相近的。

其实不管是陨石也好,还是人造航天器也好。

在返回大气层的时候,都会有声音的存在。

不过因为声音比光速慢很多,所以一般人类很难听到。

所以说流星不仅是一种表现美丽的现象,它们更是对人类重要的科学素材。

结语

研究流星可以帮助我们对宇宙进行更全面的了解。

当然也提醒了我们,要对宇宙中的一切怀有敬畏之心。

在未来,我们能够解开不少宇宙的奥秘。

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