暗夜

当天空完全黑下来后，一连串全新的光影变幻会在天穹上演。有些画面壮观瑰丽，能让人情不自禁地发出感叹；而有些画面则是微妙而平静的。

流星

每天大约会有1000吨的灰尘和岩石进入地球的大气层。我们所说的“流星”是当一个不比沙粒大的颗粒在大气中燃烧时产生的现象。我们看到的光其实来自颗粒周围发光的大气，而不是来自颗粒本身。

一个棒球大小的物体可以制造出一颗辉煌的、能在地面上投射出影子的流星，并在以星空为背景的穹顶上持续几秒钟。这种天文表演是如此的罕见和短暂，要恰好在适当的位置看向适当的方向才行。如果你在一生中目击过不止一两次这样的流星，那你真的格外幸运。

在任何一个长时间的夜晚观测中，你都会不可避免地看到少数零星的流星随机出现在天空中。大多数都很暗淡。罕见的明亮的流星，亮度大约达到-1等的，常常会在身后留下一道电离的痕迹，在流星本身消逝后还会长久地发出微光，直到被高空的风慢慢吹散。

大多数流星物质来自年代久远的彗星，它们一边在太阳系漫游，一边抛撒出一道道尘埃碎片。当一颗彗星运行到火星轨道之内，其与太阳的距离便足够近，太阳辐射开始汽化彗星表面的冰层。自太阳系在46亿年前形成以来，包裹在冰中的灰尘和碎片被释放到太空中。其中一些碎片最终会与地球相撞，并在大气层中燃烧殆尽。

流星雨

除了日食和明亮的彗星，最受关注的天体事件便是流星雨了。一年中会发生哪些流星雨是可预测的。通常情况下，流星是稀疏出现的，但也会有那么一两个夜晚，流星出现的频率飙升到每小时20到80颗。在北半球，每年可以看到大约8次大规模的流星雨。而位于南半球的观测者每年只有5场大规模流星雨可看。

在流星雨发生期间，地球的运行轨道会与一颗彗星曾经经过的轨迹相交，穿过彗星在绕太阳旅行时留下的尘埃碎片。英仙座流星雨被认为是由斯威夫特-塔特尔彗星留下的尘埃所引发的，这颗彗星上次回归是在1992年。双子座流星雨则是来自小行星法厄松的碎片，这颗小行星在形态上更像是一颗没有尾巴、燃烧殆尽的彗星。

流星雨会让许多第一次观看的人感到失望。追求流量的新闻和社交媒体对每次流星雨都进行了炒作，标题上信誓旦旦地说“这是一场令人眼花缭乱的演出”，即便有时天空中还悬挂着耀眼的满月，流星雨也会 “照亮整个天空”。然而抱歉！观测流星雨最理想的时间是月光暗淡的时候，与之相比，在满月时期，即便是达到顶峰的规模最大的流星雨，也只有极少数的流星能被观测到。

在乡村没有月亮的天空下观测，像英仙座流星雨（8月11日—12日）和双子座流星雨（12月13日—14日）这样的大型流星雨，平均每分钟也只有一颗流星划过天际。当然，流星是不会按照每分钟一颗的时间表依次登场的。在流星雨的高峰期，可能会有好几分钟没有任何流星出现，然后在一两分钟内，可能会有四五颗流星几乎同时出现。欣赏流星雨需要耐心。

年度最壮观的演出由双子座流星雨献上，英仙座流星雨紧随其后。但是，要想观测到一场流星雨的最佳状态，你的观测地点必须是黑暗的，不能有月亮。你所需要的装备很简单：一把躺椅、一条毯子或一个睡袋、一杯热饮和一些喜欢的音乐。你要做的仅是躺下，看向天空。还有注意别睡着了！

将流星绘制在星图册上，你会发现流星雨中所有流星的轨迹都指向天空中的同一个点，这个点被称为辐射点。英仙座流星雨的辐射点在英仙座，它也因此而得名。双子座流星雨的辐射点则在双子座。在1月初发生的象限仪座流星雨，是以象限仪座命名的，但这个星座的名字现在已经不再使用。在以前的星图中，象限仪座位于天龙座与牧夫座之间。

流星轨迹间发生明显的辐合是透视的缘故。实际上，地球所穿过的流星粒子间的运行轨迹是相互平行的。但是，一颗流星在天空中经过的路径可能超过160千米，而且这条轨迹的终点位置比起点更接近地球表面，也更接近你，所以流星的路径表现出与铁轨或任何延伸到远处的平行线一样的透视效果。一颗流星在辐射点上迎面进入大气层，会出现短暂的类似恒星的闪光。

经验丰富的流星观测者的一个普遍做法是等到午夜（如果是夏令时，则是凌晨1点）之后。不管是流星雨还是零星的流星，更多是出现在午夜之后的天空。在那个时候，我们所在的地球的一面正朝向地球绕太阳运转的方向，因此，我们此时算是“迎风前进”。我们遇到的流星碎片都会以更快的速度撞击大气层，从而产生更明亮、更炽热的轨迹。

流星爆发和流星暴雨

每隔几年，关于罕见的流星爆发的预测都会成为新闻，这时，通常平静的流星雨，流星出现的频率异常提高。研究人员现在已经能够准确地模拟出流星群的位置和地球穿越尘埃碎片密度增加的区域时的情景。例如，天文学家成功预测了2007年9月1日的御夫座流星雨的短暂爆发，以及2019年11月21日的麒麟座α流星雨的小规模爆发。

但是，这些偶尔发生的爆发都无法与1998年和2001年11月的狮子座流星雨爆发相提并论。在1998年，狮子座带来了一场“火球雨”表演，流星异常明亮。而在2001年，观测者们带着无比震惊的心情观赏到了每分钟多达20颗流星的暴雨般的流星雨。每个经历过2001年狮子座流星雨的人都仍对那个夜晚念念不忘。

然而，即使是2001年那样的场面，与1833年、1866年和1966年发生的超大型狮子座流星雨相比，也不免相形见绌。当时的天空化身为耀眼的天幕，每分钟有数百到数千颗流星源源不断地落下。其母彗星55P/坦普尔-塔特尔彗星每隔33年回归地球附近时，狮子座流星雨的流量就会激增。不幸的是，下一次这样的狮子座流星暴雨预计要到2099年才会出现。

火流星和陨石

当你用一整晚的时间观测一场流星雨后，会不可避免地开始思考这个问题：“有没有流星曾经落到地球上？”答案是：没有。没有任何已知的流星雨的残余物曾经击中地球的表面。引发流星雨的颗粒是由细小又松软的彗星尘埃构成的，它们在60至120千米的高度上便会燃烧殆尽了。

当然，每个人都听说过陨石，这是那些真正撞到地球上的物体的正确名称。这些岩石块的来源与大多数流星不同。它们是小行星在火星和木星的轨道之间的某个地方相互碰撞后形成的碎片。

任何比-4等，即金星的亮度更亮的流星都被称为火流星，英文为fireball，直译为火球。其中很少一部分会成为陨石。一颗看起来像烟花一样炸裂的流星在中文里也被称作火流星，英文名则是bolide。如果一颗火流星在爆炸后分裂成了好几块，且这些碎块还继续在天空中发光下落，那么可能有一些小碎片会幸存下来落到地面上。如果你目击到了这样的场景，请记得向当地的天文馆、观测站或大学的天文系报告；请记录流星行进的方向，其在地平线以上的高度（以度数计，或把你的手臂平举，用手指比量一下这个高度，记住这个数据），以及其轨迹起点和终点的基本方位；记录火流星发生的时间和你目击时的位置。

许多火流星的目击都发生在移动的汽车上（所以要记录你的位置和行进方向），或者更好的情况下，行车记录仪和户外安全摄像头也会留下影像资料。对于后者，即便只拍摄到了移动的影子，也能提供有价值的信息。当亲身目睹时，还要记录是否听到任何声音，如嘶嘶声、隆隆声、呼哨声或者音爆，以及看到景象和听到声音之间的时间延迟。

请牢记一点，虽然火流星可能看起来只落在几百米开外，但它们实际上是在12到25千米的高空爆炸的，这样的高度早已到达平流层，所以虽然看起来好像就在附近的山头，但有可能已经是在隔壁州了。

该如何分辨这是一颗天然的火流星还是一颗正重返地球的人造卫星呢？卫星和空间站碎片的燃烧速度比火流星慢，持续时间更长（至少30秒），穿越的角度更大（100度或更大）。因为火流星进入大气层的速度远远大于人造卫星，所以它们中的大多数都会发生短暂而剧烈的爆炸，然后快速燃烧。

黄道光和对日照

行星间的尘埃还能造成一种更微妙的效果，且可以在春天的晚上和秋天的早晨看到（南北半球都是如此）。比如说，在春天一个没有月亮的夜晚，等候西方的天空上最后一抹暮色消失，这时如果你所在的地方很黑，几乎不受城市灯光的影响，那么请试着寻找一种微弱的光芒，形如金字塔，以西方的地平线为底向上延伸至20度至30度的高度（关于如何进行度数测量的更多信息，见第93页）。黄道光比银河系最亮的部分要暗淡，常常被误认为是大气中残留的最后一抹余晖。

这种光芒实际上是太阳光在绕太阳运行的尘埃上发生反射形成的，这些尘埃是彗星瓦解后的产物。其之所以被称为黄道光，是因为它出现在黄道平面及其近旁。你居住的地方越靠近赤道，你就越有机会观测到这种金字塔形的光芒，无论是在早晨还是晚上，因为黄道在低纬度地区的角度更高。不过，在晴朗无月的夜晚，即使是位于北纬60度这样的高纬度地区，观测者如果细心的话，也可以在天空中发现黄道光的踪影。

其他一些黄道光效应则更难观测到：对日照和黄道带。对日照是指在与太阳相反的方向上一大片（大约10度宽）天空隐隐变亮的现象（它的英文名称gegenschein在德语中意为“对面的光亮”）。它是由太阳光在地球轨道以外的流星尘埃上发生散射所产生的。2月、3月和10月初是观测对日照的最佳时间，因为那时它被投射到的那片天空远离银河，恒星十分稀疏。想要肉眼观测到这种难以捉摸的光芒是一项挑战。比这更加难的是观测黄道带，这是一条连接东、西方金字塔形黄道光和对日照的辉光。与其说能真正看到它，还不如说是靠想象！

气辉

尽管在19世纪60年代人们就认识到了大气辉光（简称气辉）的存在，但直到最近，业余观星者才对它熟悉起来，这是因为它如今很容易就能在我们的数字影像中显现出来。我们经常能够用镜头捕捉到在天空上缓慢移动的红色和绿色的色带，甚至是在极光很少发生或从不发生的低纬度地区。但是，气辉通常很暗淡，以至于无法用肉眼观测到，人们顶多是感觉到天空并不像自己以为的那样黑暗，尽管所在的场地非常黑暗，空气也很清新。

气辉不是极光。氧、氮和羟基分子在夜间会释放它们在白天吸收的太阳辐射，由此发出光芒，所以气辉是一种化学荧光。在90至100千米的高度由氧原子产生的绿色气辉通常是最突出的，但在150至300千米处，氧原子会散发红色的光，天空也因此呈现红色。在80至105千米处发光的钠原子偶尔会给天空增添黄色色调。