流星天文学
出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第508页（3089字）
是流星研究学科的一部分，是天文学的一个分支。
它研究流星体的绕日运动，研究各大行星和太阳辐射对这种运动的影响，探讨流星体与彗星、小行星等母体的关系，研究流星体轨道的分布状况，剖析流星群内部和太阳系流星物质综合体的结构，包括流星体按质量大小的分布比例等。通过以上研究增进人们对行星际固体颗粒的来源、演化过程和分布状况的了解，不但有益于太阳系的总体研究工作，而且有益于估算地球轨道附近以至太阳系深远空间的固体颗粒分布状况，为宇宙飞行器的轨道设计提供环境资料。
中国古代天象记录中载有大量流星资料。但流星的本质曾被长期错认为从地面上升的燃烧发光物。
牛顿(I．Newton)、赫拉德尼(э．xлАцни)等关于流星来自地外空间的正确观点得不到公认。1833年，壮丽的狮子座流星雨震惊了科学界，人们看到成千上万的流星从星空中同一点辐射出来，这才相信流星是来自地外宇宙空间的物质，这才诞生了流星天文学这门学科。
但是，流星体主要是来自太阳系内部还是来自太阳系以外的星际空间，仍是一个长久争论的问题。在20世纪30年代，以厄匹克(E．J．Opik)为首曾认为大多数偶发流星以及某些流星群具有双曲线形的日心轨道，因而是来自太阳系以外的物质。
到50年代，随着流星的精密照相资料和雷达观测资料的积累，人们才得出结论：绝大多数流星体具有椭圆形的日心轨道，因此都是太阳系内的物质；至于具有双曲线形轨道的外来流星体，如果确实存在的话，也不会超过百分之一的比例。
自20世纪50年代以来，通过列文(Б．Ю．Аeвин)等人的理论工作和雷达观测以及空间探测资料的积累，对于地球轨道附近流星体的分布，已经给出了定量的模型，估计出地球平均每年接受的流星物质总量可达16000t。至于整个太阳系的流星体分布，1955年惠普勒(F．L．Whipple)开始提出理论模型。由于迄今所观测的流星体，绝大部分是其轨道能与地球交会者，这只占太阳系流星物质的一小部分，对于太阳系深远空间的尘粒分布，还需通过黄道光的观测和空间飞行器探测等手段，在今后进一步探究。
流星群是沿着母体彗星或小行星的日心轨道运行的平行或接近平行的颗粒流。它们与地球交会，便在地球大气层中形成流星雨。在一定日期出现的较强流星雨，现有20多个。流星群对地球的质量注入总量并不占重要地位，例如，两个常年最强流星雨，双子座流星雨每年注入15t，英仙座流星雨每年只注入2．6t。
但它们在每年的几星期或几天内集中注入，有的流星群且富有火流星，因此对宇宙航行和地球环境有重要影响。流星群的起源和演化的主要概念早在19世纪就已形成、某些流星群轨道与彗星轨道相似，启示了流星群的彗星起源。1799和1833年，极强的狮子座流星雨恰在母彗星回归的年份出现，比拉彗星在1846年分裂而在下一个回归年份转变为仙女座流星雨，都进一步证明流星群起源于彗星。至于流星群形成与演化的力学机制，首先归功于惠普勒在1951年给出了尘埃颗粒从彗核喷出时的速度表达式。由于初始速度的微小差异，这些颗粒在继续运行中逐渐扩散到彗星轨道的越来越长的区段上，乃至整圈轨道上，形成封闭的环状颗粒流。这些颗粒还因大行星的引力摄动和太阳光压等非引力摄动而进一步演化。
自50年代以来，许多作者进行了动力学计算，与流星雨观测事实做比较。所用方法分两大类：一是取流星群的平均轨道进行计算；二是取流星群中一批典型的流星体做为代表，分别计算它们各自的运动，然后加以综合。
两类方法都得到了与观测相符合的很好结果。因此可以说，流星群形成与演化的动力理论骨架已经建立起来了。但按照威廉斯(I．P．Williams)1989年的看法，在以下几个问题上，还待今后取得进展：(1)流星群轨道精度及轨道表述方式问题——要进行动力学计算，考虑大行星引力、太阳光压等摄动因素，首先要测定流星体的实际轨道或流星群的平均轨道。
但有些流星群至今没有测得足够精确可信的轨道，例如麒麟座流星群。
甚至连着名的宝瓶η流星群的轨道，近年来也在重新测定中。此外，以象限仪座流星群为例，其中有的流星体轨道半长径是2AU，还达不到木星轨道，而又有的竟是8AU，其远日点远达土星轨道以外，所受行星引力摄动大不相同。
这样，用平均的概念来表述流星群轨道，对于动力学计算是不合适的，这就要求改革流星群轨道的表述方式。(2)流星群演化的动力模型问题——流星体分布在彗星轨道的不同区段上，当大行星接近彗星轨道某一区段时，只有这一区段上的流星体受到较强的引力摄动，其他区段上的流星体，在长时间内也许会经受同样的引力摄动，也许始终经受不到。
因此，把同样的摄动加于整个流星群的做法，有时是不适宜的。威廉斯建议用假想母体经受摄动而把尘粒喷撒在略微不同的轨道上的模型来取代流星体经受摄动的模型。(3)强流星雨(或称流星暴雨)的形成条件问题——彗星在一次回归中喷撒的尘粒，在较短时期(例如彗星绕日运行的几圈)之内，还来不及扩散开，而在彗星本体附近的轨道区段上形成稠密的尘粒区域。当地球穿过这种区域时，会出现很强的流星雨，例如狮子座流星雨、天龙座流星雨以及1991年和1992年英仙座流星雨的短时间爆发。
按照惠普勒1951年给出的速度表达式，较小尘粒的喷出速度较大，所受太阳光压的影响也较大，故半长径较大，因此较多分布在彗星本体后方轨道外侧。狮子座流星雨证实了这一点，但理论计算所得数量规模与观测事实尚有不符。反之，天龙座流星暴雨却是在地球穿过彗星轨道内侧时出现的。
(4)双子座流星群的形成机制问题——双子座流星群是长期以来引人注目的强流星群，因为它的近日点比水星更近太阳，且长期未能找到它的母体。1983年，格林(S．F．Green)发现了它的母体，竟是一个小行星(3200 Phaethon)，这就使它更加引人注目。关于这个小行星怎样撒出大量物质而形成强大的双子座流星群，在机制的解释上存在困难，以至3200 Phaethon本身究竟是小行星还是已死的彗核，也还在争论探讨之中。
。【参考文献】：1 Whipple F L. Astrophysecal Journal,1951,113:464
2 Lovell A C B. Meteor Astronomy. Oxford Univ Press,Chapters Ⅻ&. XX,1954
3 Whipple F 1. Astrophysical Jorurnal, 1955,121:750
4 Yeomans D K. Icarus, 1981,47:492
5 方仁，等．天文爱好者，1987，11：22
6 Williams I P. Asteroids,Comets,Meteors Ⅲ, Proceedings of a meeting held at Uppsala, 1989. 585
7 BrowmP.et al.WGN,1992.20:192
(紫金山天文台徐品新研究员撰)