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象限仪座流星雨

象限仪座流星雨

象限仪座流星雨（Quadrantid）是出现在一月初的大流星雨。虽然这个流星雨的辐射点位于牧夫座的区域内，但名称却来自一个已经废弃的星座——象限仪座，有一部分是现在的牧夫座。象限仪座流星雨的母体，可能是小行星2003 EH1，而再往前追溯可能是彗星C/1490 Y1。在500年前的中国、日本和韩国天文学家都有观测的纪录。观测象限仪座流星雨的最佳时刻是每年的1月3日，而在1日至5日都可能会出现。辐射点在子夜之后升起。象限仪座流星雨，是每年年初都会发生的一个比较大的流星雨。象限仪是一个比较古老的星座，现代星座的划分中则没有这个星座，其位置大致在牧夫座和天龙座之间，赤纬可达50N左右。

形成原因

象限仪座流星雨，是个已经废弃的星座，流星雨原名“天龙座流星雨”，它的辐射点原本位于天龙座，现今已经转移到牧夫座。象限仪流星雨，为传统大流量的流星雨，对于天文学家和天文爱好者来说，都是最陌生的一个，就连它的母体彗星直到现在还是一个迷。一种观点是象限仪流星雨的母体彗星为C/1490 Y1和C/1385 U1，而有的科学家认为它是小行星2003 EH1所带来的。这个流星雨或许是地球经过小行星 2003 EH1 (原来是彗星，疏松物质被太阳吹散后，剩下的彗核变成是小行星) 在轨道上的残留物所形成的。

概述

象限仪座是个已经废弃的星座，流星雨原名“天龙座流星雨”，因为它是个主要的流星雨，为了避免与十月出现的另外一个主要流星雨“天龙座流星雨”（这个流星雨原本应该叫做“十月天龙座流星雨”，但很多人却简称为“天龙座流星雨”混淆，故此采用个废弃了的星座来命名，亦是国际天文联会唯一的一个用不存在星座来名命的流星雨。它的辐射点原本位于天龙座，现今已经转移到牧夫座。较旧的中文天文书刊多采用原名，现时仍有部份中文刊物称这个流星雨为“天龙座流星雨”，本讨论区“天象资料”在2011年及以前亦用“天龙座流星雨”这一个原本的名称，2012年起跟随国际天文联会改称为“象限仪座流星雨”。

这个流星雨或许是地球经过小行星 2003 EH1 (原来是彗星，疏松物质被太阳吹散后，剩下的彗核变成是小行星) 在轨道上的残留物所形成的。

发生时间

象限仪座流星雨，每年年初发生。象限仪座流星雨的活动期为1月1日到5日，极大一般在1月3日左右。极大时的平均天顶流量每小时为120，经常在60 ~ 200之间变化。流星的速度属于中等，41km/秒，亮度较高。

2021年1月，天宇将为我们带来象限仪流星雨、火星合月、水星东大距等精彩天象。

2021年1月首先登场的天象大戏就是象限仪流星雨。1月3日，该流星雨的流星数量将达到峰值，当晚22点之后，人们就可以观赏这次象限仪流星雨的景观，整个过程持续大约4到6小时，预计每小时流星数量理论值可达110颗。不过，受当晚月光的干扰，我们实际能看到的流星数量可能会减少。在全年的流星雨中，仅有双子座流星雨及英仙座流星雨的流星数量可以与象限仪流星雨相媲美，因此这三个流星雨也被称作为北半球三大流星雨。

1月21日晚，火星合月的天象将会上演，届时火星将出现在月亮的旁边，两者的角距离大约只有5度，当晚人们向南部天空看去，就可以看到月亮旁边略微发红的就是火星。

1月24日，水星东大距天象将登场，当天日落前后人们向西南方低空看，可以看到水星的踪影，这时水星是和太阳之间角距离最大的时刻，也被称作“水星大距”，平时，水星会淹没在太阳的光芒中，难以用肉眼看到，只有在这种水星东大距或西大距的时候，才是我们观测水星的最佳时机。

2022年1月3日，象限仪座流星雨，极大值流量达到110颗/小时，无月光影响。

2022年1月，天文科普专家介绍，作为2022年开年大戏，第一场大规模流星雨——象限仪座流星雨将于1月4日迎来极大，预计极大时ZHR（在理想观测条件下，辐射点位于头顶正上方时，每小时能看到的流星数量）可达120，喜欢流星雨的朋友可选择4日凌晨至日出之前这段时间对其进行观测。

2023年1月2日，据新华社消息，象限仪座流星雨将于1月4日达到极大。

名称由来

象限仪座流星雨，是个主要的流星雨，为了避免与十月出现的另外一个主要流星雨“十月天龙座流星雨”混淆，故此采用个废弃了的星座来命名，亦是国际天文联会唯一的一个用不存在星座来命名的流星雨。较旧的中文天文书刊多采用原名，现时仍有部份中文刊物称这个流星雨为“天龙座流星雨”。

流星雨母体

作为传统大流量的流星雨，象限仪流星雨可能是大家最为陌生的一个，其实对于天文学家来说也是一样，就连它的母体彗星直到现在还是一个迷。一种观点是象限仪流星雨的母体彗星为C/1490 Y1和C/1385 U1，而有的科学家认为它是小行星2003 EH1为我们带来的。

主要特点

亮度

r是象限仪流星雨的一个重要参数。r所代表的就是同一流星群内亮流星数目所占的比例，如果一个流星群的r值为3，那么某一星等的流星数量就是比它亮一个星等的流星的3倍。r值越小，亮流星所占例也就越少。绝大多数的流星群r值都在2.6以上，而象限仪流星雨的仅为2.1，可见是一个亮流星很多的群，也非常适合照相观测。

波动

象限仪流星雨流量最不稳定，其zhr值在60至200之间浮动很大。例如在1909年（ZHR=202颗）和1922年（ZHR=79颗）就有过强烈爆发，而在1901年（ZHR=17颗）、1927年（ZHR=20颗）和1940年（ZHR=21颗）流量很小。造成这个结果的主要原因还是和这个流星群很短的爆发时间有关。在北半球严冬的夜晚，如此短暂的极大很有可能会被错过。但随着观测技术的革新，极大时刻也被捕捉得非常精确了。

唯一确定的只有极大位置，黄经282.9度，但是需要强调的就是这只是目视观测的结果。1947年到1951年，J.Bank进行了无线电观测，确定极大黄经为282.5度，目视极大和无线电极大时间差异的原因可能是由于波恩廷-罗伯特森效应。也就是说，无线电极大比目视极大平均提前6.3小时。

有趣的是，象限仪流星雨的最大值波动越来越大。英国流星协会的数据显示，1965年到1971年，流星体最大值最大量达到190，最小只有65；1971年，日本流星监测中心的数据显示流星群的平均值为101.2。

实际上，根据理论，象限仪流星群的一些变动可能是由于木星引起的。在每一次波动之间有11.86年的周期。不过，木星对流星群的影响还远不止这么多。木星牵扯流星群的轨道，使它后退，计算流星群轨道后退的速度为每世纪0.31度、0.41度、0.54度和0.6度。第一个对这个摄动做出研究的是S.E.Hamid和M.N.Youssef，他们在1963年把1954年以来拍摄的流星照片和木星在过去5000年间引起的摄动互相比较，结果发现5000年前母体的轨道夹角是72度。至于为什么流星群分成了两块，他们也找到了答案。他们指出母体在5000年前、4000年前和1500年前都在很近的地方经过木星，结果轨道发生了很小的改变，并且随着时间的推移，这种改变的效应越来越明显。1963年底，Hamid和Whipple又进一步指出象限仪流星雨和水瓶座流星雨可能有一个共同的来源。因为在1300-1400年前，它们的轨道很相似。“并且，他们补充，“它们的流星状态都很相似。”

辐射

关于辐射点的问题，尽管很早就确定流星辐射点是赤经229.5度，北纬49.4度。但是正如G.E.D.Alcock和J.P.M.Prentice指出“很难确定象限仪流星雨的辐射点”，有时候竟然可以观测到13个辐射点一起向外辐射流星。

探索历史

1825年1月2日，意大利的A。Brucalssi在做出象限仪流星雨的第一个观测记录，他记录道“太空中有大量陨落的星星”。

1835年1月2日，瑞士的L。F。Wartmann同样记录到“太空中有大量陨落的星星”。1838年1月2日，瑞士的M。Reynier都有同样的记载。1839年，布鲁塞尔天文台的A。Quetelet和美国的E。C。Herrick都做出了独立的观测。第一个观测到“一月初流星群的活跃现象”，流星群被起名叫“象限仪流星雨”。象限仪座是19世纪初星图上的一个星座。它的位置在武仙座、牧夫座和天龙座之间。1863年，美国的S。Masterman取得了相关数据，他指出辐射点位于赤经238度，赤纬46度26分。1864年，英国的A。S。Herschel教授就观测到了不寻常的爆发，他在辐射点高度仅19度的时候每小时仍然看到60颗。J。P。M。Prentice就观测到了每小时131颗的流星雨。在1864年的流星群活动中，最早的观测数据在1863年12月28日，而最迟的是1864年1月7日。不过，流星群在1月3日到4日的爆发是很突然的。1930年，美国的R。M。Dole确定了象限仪流星雨的火流星占5.0％。以后，还有英国皇家天文学会确定的火流星占7.4％。1864年到1953年，观测的122个观测数据确定流星群每小时流量为45颗。但是，这远不是一个一致的结果。1960年到1974年，美国佛罗里达州的N。Leod III一直观测象限仪流星雨。他确定了流星平均星等2.81，以及火流星占5.6％。1965年到1971年，英国的K.B.Hindley使用了英国天文学会的观测数据，指出流星雨每小时流量达到最大流量一半以上的时候的时间还不到16小时。后来他又用了英国天文学会、英国流星观测组织和北美流星观测组织的数据，指出除了流星群极大当天以外，流星群的流量都在每小时10颗以下。1971年，Hindley用利物浦大学的IBM360／65计算机计算流星群的轨道，结果竟然发现流星辐射点的半径竟然有8度。1979年，I.P.Williams，C.D.Murray和D.W.Hughes和D.W.Hughes再次使用了Hamid－Youssef理论，不过他们用了一个流星暴雨模式和10个测试流星来推算轨道。他们确认了1500年前的流星群的情况，不过发现流星轨道不变这一事实只持续了3000年。他们说这个流星群的轨道将在未来的200－1000年内不与地球轨道重叠，并且地球轨道和流星群密集部分相遇的情况只能持续150－200年。他们还推测母体彗星可能由亮颗组成，一颗已经存在1300年，另一颗可能存在了1690年。1979年，关于象限仪流星雨的未来得到定论。流星群将继续保持72度的轨道倾角，但是近日点距离将逐渐增大，最终将超过1AU。也就是说，地球在2400年之后将不会遭遇象限仪流星雨的密集物质。1985年，K。Fox再次对象限仪流星雨的轨道在过去和未来1000年的情况进行研究。他指出，流星群第一次活动是从八月份开始的，来自赤经341.1度，赤纬12.8度。他也同样得出1000年以后地球将不再穿过象限仪流星群轨道的结论。2012活动时段：2011年12月28日—2012年1月12日，极大时期：北京时间1月4日，15时20分。（通常120颗，但有时可能会有60到200颗，不过2012年受月光较强，辐射点偏北，我国北方比南方观看更佳）。

观测要点虽然预测流星雨的理论进步不小，但在时间和数量上仍可能存在较大的误差，故此有志进行科学观测的朋友应于极大期前后1至2天均作观测。象限仪座在1月4日凌晨0:15分升出地平线，在极大期间，于东北方距地平线约15度的低空。虽然流星雨辐射点在象限仪座，但流星出现时不一定是辐射点附近天区，而是距离辐射点40至60度的地方，所以请选择天空视野开阔的地点进行观测，最重要是西北方无遮挡。郊外天空固然较黑，能看到更多暗的流星，但考虑到交通、天气变幻莫测等因素，若能在居所附近（例如花园平台）能找到一处天空视野范围广阔的地点也是上选。流星雨只需用肉眼观看即可，基本上不需借助望远镜。观测时的应带备星图、红光电筒、地或摺椅。如要进行天文摄影，需配备具有"B"快门（可作长时间曝光）的相机和高速菲林。将镜头对焦至无限远，对准象限仪座或其邻近星座，把光圈调至最大，曝光5分钟，应有收获。历次爆发从2009年1月1日至5日，都是象限仪座流星雨的活跃期，其极大值出现在北京时间1月3日21时左右。象限仪座流星雨的辐射点位于天龙座和牧夫座附近，后半夜的观测条件比较好，辐射点位置随时间的变化情况。位置对于许多中国北方地区，属于拱极星座，终年不会沉入地平线之下。2012年1月4日，首场象限仪流星雨绽放夜空。2013年母体彗星过近日点，值得期待；天龙座流星雨，预期没有爆发迹象；狮子座流星雨，由于母体彗星处于距离太阳最远时期，观察到流星的数量比常年偏少，预期也没有爆发迹象；双子座流星雨，由于受月光影响，看到流星的数量将大打折扣。2013年1月3日的21点30分左右，首场流星雨——象限仪流星雨发生，“北半球三大流星雨”之一的象限仪流星雨达到极大值，ZHR≈100，观测因为月相的影响而受到略微干扰。这个时间对于北美洲东部、西欧和北非等地区来说观测有利，我国的较佳观测时间为1月4日晚至5日凌晨。本次的极大时间正值上弦月，前半夜月光会对观测产生严重影响，而后半夜辐射点较高时，月亮已经落下，观测条件会变得非常理想。2014年1月4日凌晨3时30分，象限仪流星雨达到极大，每小时有120颗左右的流星划过夜空。对于我国东部地区来说观测较为有利。

参考资料

象限仪座流星雨.央视新闻客户端.

最美的期待！2022最值得观测的十大流星雨-今日头条-手机光明网.光明网.2021-12-29

象限仪座流星雨明日迎来极大.光明网.2022-01-03

（星空有约）象限仪座流星雨4日极大，拉开2023年天象大幕.今日头条-新华社.2023-01-02

新年首场流星雨:象限仪流星雨4日凌晨光临地球.温州网.2016-12-22