如何觀測一場流星雨

陳厚尊

關于如何觀測流星雨，一個在公眾間廣為流傳的誤解是：必須借助天文望遠鏡等專業設備才看得到。實際上，在五花八門的天象中，流星雨和月食算是為數不多的兩個比較常見，同時又容易觀賞的。無須借助任何設備，只要天氣晴朗，你只需抬起頭就能用肉眼觀看。但是對月食而言，如果你有條件通過雙筒望遠鏡、天文望遠鏡等設備觀賞，還是能獲得比裸眼好得多的體驗，因為這些設備能幫你捕捉到許多肉眼難以察覺的細節。唯獨對流星雨這個天象，望遠鏡在這里不僅無用武之地，反而是個大大的累贅。其原因在于：與天象有關的天體多處在距離地球非常遙遠的地方（就算是月球也在36萬千米之外），所以，天象的焦點多局限在一小片天空范圍內。而望遠鏡的主要功能就是拉近目標，所以視場比較狹窄，與小片區域內的天象相適應。可是流星雨就不同了。這個天象就發生在觀察者頭頂上方100千米左右的大氣層內，因此不會局限在某個狹小的范圍內，它們可能出現在天空中的任何位置。此時，望遠鏡的狹窄視場不就成了管中窺豹，與實際的需求背道而馳嗎？

這里插句題外話：假如真有流星誤打誤撞，魯莽地闖進了某個觀天者的狹小的望遠鏡視場范圍內，會看到什么呢？這種事情聽上去不太可能，畢竟流星出現的頻率也沒那么高，望遠鏡的視場又那么狹窄。但實際上，根據筆者經驗，許多天文愛好者都在目鏡后碰到過這種事。這說明夜空中的確是有許多暗流星存在的。暗流星體的直徑在幾個微米（相當于一個細菌大小），劃過夜空時的亮度接近或暗于5等，肉眼不能覺察，卻在望遠鏡里比較顯著。不過，也真的有幸運兒抓拍過耀眼的火流星劃過望遠鏡視場的壯觀景象，這樣珍貴的照片常常能記錄下許多肉眼無法察覺的細節。比如2016年，伊沃·斯凱賈就在瑞士的阿爾卑斯山區記錄到了一顆火流星劃過獵戶座大星云的驚人景象。

說完了觀賞流星雨不需要什么，我們下面詳細說一說觀測的必需品。首先，你必須明確自己的觀測手段，也就是搞清楚自己是打算目視觀測還是照相觀測。顧名思義，前者是直接用肉眼看，后者是用照相機記錄夜空里的流星軌跡。當然，兩種觀測方法也可以同時進行。下面我們分別加以介紹。

目視觀測一場流星雨可以很簡單，簡單到只需在黑暗的空地上鋪一張涼席，與三五好友一邊談天說地，一邊等待流星的到來，愜意人生；當然也可以很復雜，復雜到需要按照“流星雨標準觀測法”（簡稱標觀）快速而詳盡地速記下每顆流星出現的位置、亮度、顏色等信息，以及記錄者所在的夜空條件，以便第二天歸納整理成統一的表格，上報給IMO組織（International Meteor Organization，國際流星組織）。當然，對于初次觀測流星雨的同好，我們不建議進行所謂的標觀。因為這需要你對四季的星座特別熟悉，并且懂得如何通過在特定天區數星的方法判斷當夜的極限星等。其中有些目視技巧需要觀測者勤加練習，絕非首次嘗試就能成功。這樣一來不僅做不好標觀，還破壞了初學者的熱情。

目視觀測流星雨，首先要弄清楚的是該何時出門，以及觀測條件如何。這就牽涉到流星雨的輻射點何時升起的問題。我們常聽到這樣的說法：最近是某某座流星雨爆發。這是什么意思呢？原來，夜空中的流星有“群內流星”和“偶發流星”之分。偶發流星的主要特點是你完全無法預估它們出現的方位、軌跡、亮度等信息。不過，在另外一些時候，你會發現夜空里的流星并非完全雜亂無章：它們軌跡的反向延長線似乎交匯于星空中一個神秘的、看不見的點。天文學家稱它為輻射點。這主要是地球在公轉的時候迎面遭遇流星群而產生的一種“透視效應”，就像筆直的公路或者整齊的田畦伸向遠方，匯為一點。輻射點會在每年固定的時候向外輻射流星，活動時間從幾天到幾十天不等。事實上，這樣的輻射點天文學家已發現了幾百個，廣布于星空各處。每個輻射點帶來的流星都被稱為一個流星群，按照其所處的星座加以命名。若同一個星座內含有一個以上的輻射點，則按照輻射點附近的星座亮星或者輻射點的相對位置進行區分。例如寶瓶座γ流星群、寶瓶座δ流星群、北金牛座流星群、南金牛座流星群，等等。有時也按照流星群出現的先后順序命名，例如上面的寶瓶座γ流星群又稱為寶瓶座I，而寶瓶座δ流星群又稱為寶瓶座II，等等。由此看來，天文學家所說的流星雨并非指流星的數目眾多，而是說流星劃過的軌跡在天空中的分布仿佛下雨時抬頭所見的雨滴那樣。

對于每年比較著名的幾大流星雨，其輻射點的位置也都有一些便于記憶的方法。比如8月的英仙座流星雨，它的輻射點的位置就非常靠近英仙座的雙星團；獅子座流星雨的輻射點在獅子座頭部那個反向“大問號”的弧形里面；雙子座流星雨的輻射點在北河二的旁邊，等等。明確了輻射點的位置，下一步只需通過紙質或者電子星圖，查看輻射點在當地的升起時刻就可以了。一般而言，當輻射點在地平線以下很深的時候，群內流星是不可見的；當輻射點在地平線以下比較淺的時候，群內流星開始出現，此時有可能在輻射點即將升起的地平線附近目睹罕見的掠地流星或彈射流星（即從低空彈向高空的流星）。這當然還是透視效應導致的，彈射流星本身并沒有射向高空，只是流星飛來的方向幾乎正對觀察者，因而出現了彈射的錯覺；當輻射點升起的時候，大約可以看到輻射點射出的一半的群內流星；此后伴隨輻射點的升高，可見的群內流星比例也越來越高，直到輻射點抵達天頂附近（如果有可能的話）達到最佳。當然，以上僅就輻射點高度這個單一因素分析了它對群內流星數目的影響，實際還有許多其他的影響因素，像是月相的盈虧、城市景觀燈和高樓、流星雨流量在極大值前后的變化等。這些因素是相互獨立的，很難做到理想中的萬事俱備。

假如你的家中有一臺具備手動曝光功能（即M檔）的照相機，也可以在目視的同時嘗試拍攝流星照片。所需的器材也很簡單：三腳架一個、調至M檔的相機、有定時功能的快門線。其中，有定時功能的快門線（也有人稱之為有編程功能的快門線）能每隔一定時間按下相機快門，便于抓拍流星，解放拍攝者的雙手。鑒于流星有可能出現在夜空中的任何位置，因此，你可以將相機鏡頭對準你感興趣的方位。不過，筆者還是有一些特別推薦的拍攝方位。比如你想抓拍一顆劃行軌跡較長的流星，建議相機鏡頭的指向與輻射點呈90°。這就好比一輛行駛在筆直公路上的客車，客車前方的景物變化要慢些（流星的軌跡較短），而客車兩側的景物變化就要快得多（流星的軌跡較長）。

相機架好以后，下面就是尋找一個合適的參數，開始用快門線一張接一張拍攝，守株待兔式地等待流星入甕了。由于觀測環境不同，并沒有一組普適的拍攝參數提供給讀者。不過有兩個選參數的原則是不變的：首先，要用鏡頭的最大光圈；其次，在不影響畫質的情況下選用較高的感光度（ISO），這樣才能讓轉瞬即逝的流星在相機的感光器件里留下痕跡。至于快門速度沒有特殊要求，可以在天光不過曝、星點不脫線的情況下盡量延長曝光時間，以增加抓拍到流星的機會。要保證星點不拖線，大家可參考所謂的“星空500法則”，就是用500除以鏡頭的焦距，所得的商就是以秒為單位，保證星點不拖線的最長曝光時間。

拍攝結束后，我們會得到上百張單調的星空照片，其中可能只有幾張或十幾張有流星。將它們挑選出來，用Photoshop等軟件全部疊加在一張照片里，就能出現“星隕如雨”的效果。我們在媒體上看到的各式流星雨照片，多是這樣后期疊加的結果。

最后，需要特別提醒的是，外出觀測流星雨，往往要去一些黑暗無人的地方。所以無論男女都不要獨自活動，最好三五成群，結伴而行。另外，夏天需注意防蚊，冬天要注意保暖。夏夜的長袖長褲、防蚊貼、花露水，冬夜的羽絨服、暖寶寶、保溫杯、巧克力等，都是必備品。