流星發光發熱是因為和地球大氣層的摩擦?-新華網
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2024 11/12 20:00:38
來源:科普中國

流星發光發熱是因為和地球大氣層的摩擦?

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這種説法有些片面。

當我們仰望夜空,看到流星劃過天際時,會被其短暫而絢麗的光芒所吸引。流星發光發熱的現象常被簡單地解釋為“由於與地球大氣層的摩擦”。然而,這一過程背後的科學機制要複雜得多。流星的形成過程流星是由進入地球大氣層的小型固體物質(如塵埃顆粒或小隕石)形成的。當這些物質以極高的速度(通常每秒數十公里)進入地球大氣層時,它們與大氣中的氣體分子發生劇烈的相互作用。流星發光發熱的原因空氣動力學壓縮:當流星體高速進入地球大氣層時,前方的空氣迅速壓縮。根據熱力學原理,氣體壓縮會導致溫度升高。這種壓縮加熱效應是流星發熱的主要原因,而不僅僅是摩擦。氣體電離與等離子體形成:當流星體高速穿越大氣層時,前方空氣與流星體表面碰撞導致劇烈升溫。同時,流星體的表面物質在高溫下會昇華(直接從固態變為氣態)或燃燒。這一過程導致流星體迅速消耗質量,這個過程中産生的氣體也會被激發進而發光。摩擦的作用雖然摩擦在流星發光過程中並不是主要因素,但它仍然在一定程度上參與了流星體表面的加熱。摩擦只是整個動態過程中能量轉換的一部分,而不是唯一或主要的發光原因。結論流星發光發熱的現象是由一系列複雜的物理過程共同作用的結果,其中空氣動力學壓縮和氣體電離是關鍵因素。了解這些科學原理不僅幫助我們更好地理解流星現象,也讓我們對自然界的奇觀懷有更深的敬畏之心。下次看到流星劃過夜空時,你將能夠欣賞到其背後隱藏的科學之美。

作者:石見逸 武漢大學學士,科普創作者

審核:劉茜 北京天文館研究員

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