2026年3月13日4时09分54秒,青岛艾山天文台全国流星监测网(CMMO)中国海洋大学站、东营中心观测站两站点捕捉到极为罕见的流星簇(Meteor Cluster)现象。流星簇区别于公众认知中的流星群(Meteor Shower),是两个完全不同的概念。流星群是一个经典概念,指大量沿相同轨道绕太阳运行的流星体集合,通常由彗星或小行星解体产生,是形成周期性流星雨的母体。目前国际天文学联合会已确认的流星群超过500个;而流星簇是一个更罕见的现象,指在极短时间内(通常几秒钟)、从天空中同一辐射点出现的多颗流星。它被认为是流星体在太阳系空间中刚发生分裂的直接证据,其研究对于理解流星体的物理寿命至关重要。
一篇2025年发表于《Astronomy & Astrophysics》的重要研究,首次尝试为“流星簇”建立系统性定义;另一项同样发表在2025年《Astronomy & Astrophysics》上的研究,详细记录并分析了在2022年5月31日武仙座τ流星雨爆发期间观测到的一个巨型流星簇。研究发现,这个流星簇的碎片没有出现明显的质量分离现象,这表明它可能非常“年轻”,从母体分裂出来到进入地球大气层,时间间隔可能不到2.5天,甚至只有几小时。这为“热应力导致流星体分裂”的假说提供了有力支持。
“热应力导致流星体分裂”是一个在行星科学领域被广泛讨论的假说。这个假说主要包含两个层面的含义:一是流星体在太空环境中因长期温度变化导致的“疲劳”分裂;二是在进入大气层瞬间因剧烈加热导致的“热休克”分裂。该假说认为,流星体的母体(小行星或彗星)在太空中运行时,其表面温度会因自转和公转经历剧烈的昼夜循环变化(温差可达上百度)。这种反复的膨胀与收缩会在材料内部产生机械应力,经过成千上万次循环后,导致裂纹萌生、扩展,最终使岩石破裂;二是当流星体以极高速度(通常>20公里/秒)冲入地球大气层时,其前端空气被剧烈压缩,产生数千度的高温。这个假说认为,在流星体主体因摩擦开始烧蚀(熔化蒸发)之前,表面急剧升温会导致巨大的径向温度梯度。根据1966年的一篇经典研究,对于半径大于0.1厘米的流星体,这种瞬间的剧烈温差足以引发热休克。即外层急剧膨胀,而内部依然寒冷,由此产生的巨大应力会导致流星体在烧蚀开始前就发生碎裂。生成的细小碎片随后会率先烧蚀,这可以解释一些流星在观测中表现出的异常闪光或碎裂现象。 “热应力导致流星体分裂”的假说已从早期的理论推测,发展为拥有大量实验证据和太空任务直接观测支持的成熟理论。它不仅解释了小行星表面风化层(regolith)的形成和近地小行星的活动性,也为理解流星体在进入大气层前的最终状态以及观测到的流星簇现象提供了关键的物理机制。