流星体

流星体（meteoroid，ˈ）是在外太空中的小岩石或金属体。

流星体明显的小于小行星的尺寸，其大小范围从小颗粒到数十米均有。比这更小的物体被归类为微流星体或宇宙尘埃。大多数的碎片来自彗星或小行星，而其它有些是从月球或火星受到撞击喷发出来的碎片，或是太空垃圾。

当流星体、彗星或小行星进入地球大气层时，其速度通常超过20km/s，该物体经由空气动力学加热产生一条光迹，即该物体会发光并在路径上留下发光粒子的踪迹。这种现象被称为流星（meteor 或"shooting star"）。一系列相距数秒或几分钟，似乎来自天空中一个固定点的流星现象，称为流星雨。如果该物体能够承受穿过大气层的烧蚀，并撞击在地面上，那么它就被称为陨石。

估计每天有2,500万颗流星体、微流星体和其他的太空垃圾会进入地球的大气层，而估计其总质量为每年15,000吨。

## 流星体

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在1961年，国际天文学联合会（IAU）将流星体定义为"在行星际空间中移动的固体物体，其大小比小行星小得多，比原子大得多"。在1995年，比奇（Beech）和史帝尔（Steel）在英国《皇家天文学会季刊》上提出了一个新的定义，写道流星体的大小在100微米到10m之间。在2010年，发现直径小于10米的小行星之后，鲁宾（Rubin）和格罗斯曼（Grossman）提议对先前100微米至10米的定义加以修正，以维持两者之间的区别。根据鲁宾和格罗斯曼的说法，尺寸最小的小行星是由地球上的望远镜发现的，使得流星体和小行星之间的区别模糊了。发现的最小的一些小行星（基于绝对星等 H）是2008 TS，其H = 33.2，和2011 CQ，其H = 32.1；两者的大小估计都只有1m。在2017年4月，IAU对流星体的定义进行正式的修订，将尺寸限制在30微米至1米之间，但允许任何形成流星的物体出现。

比流星体小的被归类为微流星体和行星际尘埃。小行星中心不使用"流星体"这个术语。

## 定义

流星体、流星、陨石，都是太阳系的碎屑，只是在不同状态下而有了不同的名称，并且在流星的阶段还会产生离子尾、流星尘或发出声音与留下烟尘的痕迹。

### 流星

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流星是进入地球的大气层内发出可见的光亮，并且被看见的流星体或小行星。对一个大于大气层内自由路径（由10公分至数米）的物体而言，它的发光是来自于进入大气层的撞击压力产生的热（不是摩擦，这与一般人的认知不同）。因为绝大多数的流星都只是沙子到谷粒大小的流星体造成的，所以多数可以看见的光都来自于流星体被蒸发的原子和大气层内的成分碰撞时，由电子所释放的能量。流星单纯的只是看见的现象而不是流星体本身。

### 火球

火球是比平常看见的更亮的流星。国际天文学联合会对火球的定义是：比任何一颗行星都要亮的流星（视星等超过-4等或更亮）。国际流星组织（International Meteor Organization，IMO）是一个由研究流星的业余人士组成的团体，则有更具体的定义：火球是在天顶被看见时，亮度超过-3等的流星。这样的定义修正了在地平线附近出现的流星和观测者之间因距离所造成的差异。例如，一颗亮度为-1等的流星出现在距离地平5度之处时，就可以被称为火球，因为换算成出现在天顶时，这颗流星的亮度将会达到-6等。

### 火流星

火流星的英文(bolide)字源来自于希腊文的βολις，意义相当于现今所说的导弹或闪电。国际天文学联合会对这个现象没有官方的定义，一般都直接当成火球来看待。而地质学家比天文学家更重视这种现象，因为这通常意味着会造成一次强力的撞击事件。例如，美国地质勘探局使用这个字眼来说明由弹头撞击形成一般坑洞的大小，暗示我们不需要知道撞击体的本质……不论它是石块、金属的小行星还是冰冻的彗星。天文学家则倾向于使用于末端特别明亮，或是有爆炸现象的火球（有时也用于有一连串爆炸现象的火球）。

### 超火流星

如果一颗火流星的视星等达到-17等或者更亮，就称为超火流星。

### 陨石

陨石是穿越过地球大气层并与地面撞击之后未被毁坏的小行星或流星体的残余部分。流星体有时，但不是都如此，可以在与高速撞击有关系的撞击火山口附近发现；在高能量的撞击下，撞击体如果没有被完全汽化，就会留下陨石。

### 冲击玻璃

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地球受陨石或彗星撞击后，熔解的地表物质飞溅而出后，冷却和变硬的矿物称为冲击玻璃（雷公墨），经常会被误认为陨石。

### 流星尘

多数的流星体在进入大气层时都会被毁坏掉，这些残骸称为流星尘。流星尘可以在大气层内逗留数个月之久，经由大气上层的化学反应催化和对电磁辐射的散射，可能会影响地球的气候。

## 离子尾

当流星体或小行星进入上层大气层时，经过范围遭遇到的上层大气层分子便会被游离而创造出一条离子尾。这些电离的尾迹可以存留达45分钟之久，小的，如谷粒大小的流星体经常进入大气层，基本上每隔几秒钟就会在上层大气层的特定区域内或多或少的连续留下电离的痕迹。这些痕迹能够反射无线电波，被称为流星爆发通讯。

流星雷达可以根据流星尾迹反射电波的衰减率和多普勒位移，测量大气层的密度和风。

## 颜色

流星在可见光区域的颜色显示不同的特性，取决于流星体的化学成分和它通过大气层的速度。流星体的表层剥离和电离，辐射出的颜色可能会随着表层的矿物而改变。这些颜色能会是由一些化合物造成的：橙/黄色 (钠)；黄色 (铁)；蓝/绿色 (铜)；紫色 (钾)；和红色 (硅酸盐)。

## 声音

当明亮的流星从头顶飞过时，有许多的民众都报告会听到声音。这似乎是不可能的，因为相对来说声音的速度是缓慢的。一颗流星在上层大气层产生的任何声音，例如一个音爆，应该在流星飞过并消失之后几秒钟才会被听到。然而，在某些状况下，像是2001年的狮子座流星雨，当出现明亮的火流星时，还是有一些人报告听到的声音像是"劈劈啪啪"的、"飒飒"的、或是"嘶嘶"声的响声。在地球出现强烈的极光时，也有相似的声音的报告。许多调查员都认为声音是虚构的，根本是随着光亮的出现在脑中伴随着产生的音效。但是持续的报告和一贯性的坚持，也造成一些其他的疑惑。1998年，由位于洛桑的瑞士联邦研究所的物理学家Slaven Garaj领导的一个小组，在可以控制的情况下，于蒙古所做的一段录音，却支持声音是真实的论点。

假设这些声音是真实存在的，那么这些声音是如何被引起的，就有点神秘了。它被假设是流星游离的活跃湍流与地球磁场的作用，引起的无线电脉冲。当尾迹消失之后，百万瓦的电磁能被释放出来，而在能谱上的一个峰顶出现在音频上。如果它们的强度足够的话，这种电磁脉冲可以导致物体的震动，像是草木、植物、眼镜框和其他的导体，都可能因震动而发出声音。被提出的这种机制，虽然在实验室中的证明是无隙可击的，但在实务上，仍然缺乏直接的测量值来对照与验证。

## 形成

许多的流星体来自小行星彼此之间撞击后形成的碎片。虽然，彗星离开之后残留的彗尾物质通常会形成流星雨，但也有些成员最终会因为散射而进入其他的轨道成为散乱的流星体。其它已经知道的来源还有月球和火星，有些陨石已经被证实是来自这些天体的，可以参考月球陨石和火星陨石。

## 轨道

流星体和小行星都在太阳附近循着轨道运行，但轨道有很大的差异。有许多流星体可能是彗星留在轨道上的碎屑，因此有着相似的轨道并汇聚成流而成为流星雨；还有其他的流星体不和任何天体有关，相互间也没有关联（虽然它们的轨道也必须和地球或其他的行星轨道交会）。经过地球轨道附近的流星体，最高的速度大约是每秒42公里（26英里），而地球在轨道上的速度是每秒29.5公里（18英里），因此与地球遭遇的流星体最高速度约为每秒72公里（44英里），但这只会发生在与地球逆向而行的流星体。大约有50%的流星体会在白天（或接近白天时）与地球碰撞，成为昼间流星而难以见到，因此，多数的流星，特别是那些亮度较低的流星，都是在晚间天空亮度较低时被观察到的。流星被观察到的高度通常都在60公里至120公里之间。

已经有足够数量的流星被观测过，有许多是被大众观测到，也有许多是很意外地被观测到，但接踵而来的流星和陨石已足以计算出轨道的细节。所有的这些流星都来自主带小行星的附近。

最有名的流星或陨石或许是1992年10月9日坠落的皮克斯基尔陨石，至少被16架独立的摄影机拍摄到。

皮克斯基尔流星的目视观测报告显示这是一颗火球，在世界时23:48（±1分钟）开始于西维吉尼亚州，它来自于东北的方向上发出绿色的光与声音，估计最大亮度达到-13等级，发出火球亮度的飞行时间超过了40秒，飞越的路径在700至800公里之间。

因为在纽约的皮克斯基尔（北纬41.28度，西经81.92度）发现了这颗重达12.4公斤（27磅）的陨石，此一事件因此被称为皮克斯基尔陨石，之后被鉴识为H6单相碎屑的角砾岩陨石。录影的纪录显示可能还有几颗陨石散落在皮克启邻近广大的荒无不毛之地。

## 对太空船的危害

即使非常小的流星体都可能危害到太空船。以哈伯太空望远镜为例，已经有572个微小的撞击坑和被切削的区域。

## 外部链接

- Meteoroids Page at NASA's Solar System Exploration
- International Meteor Organization fireball page
- British Astronomical Society fireball page
- A Goddard Space Flight Center Science Question of the Week where the answer mentions that a fireball will cast a shadow.
- Meteor showers - view tips
- Meteor shower predictions
- Society for Popular Astronomy - Meteor Section