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    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    甘肅天空出現(xiàn)的奇特景象

    近日,有位攝影愛好者在甘肅省武威市民勤縣,進行野外寫生時,本來想拍攝一下晴朗天氣下的日出景象,沒想到就在太陽還沒有升起來的時候,在天空中看到了一個奇特的景象:

    一個碩大的不明“飛行體”懸掛在天空,還發(fā)出比較耀眼的光芒,整個天空也被它照得異常明亮。這名攝影愛好者于是用相機把這個景象給完整地記錄了下來。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    通過拍攝的畫面,我們可以看到,這個不明“飛行體”在天空中劃出了巨大蝌蚪的形狀,整體可以分為兩大部分:尾部有長長的、蜿蜒曲折的跡線;中上部呈現(xiàn)近似橢圓形,在中間有明顯的鼓起。隨著時間的推移,這個“不明發(fā)光體”的形態(tài)發(fā)生著緩慢的變化,整體亮度也慢慢變淡。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    特征與火箭發(fā)射時所形成的“云跡”比較吻合

    之前網(wǎng)絡上發(fā)布了很多關于類似景象的報道,基本上專家判定的結果都是由火箭發(fā)射所引起的。雖然從形態(tài)上看,這些“發(fā)光體”均有所不同,但是整體上看都符合擁有蜿蜒綿長的尾跡、凸起的中上部、隨時間逐漸消散的特征,所以甘肅武威上空出現(xiàn)的這個“發(fā)光體”,也極有可能是由火箭發(fā)射時產(chǎn)生的“火箭尾流”所致。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    說起火箭尾流,我想很多人對這個概念不是太熟悉。用最簡單的話來描述,火箭尾流就是火箭推進劑燃燒后,所生成的高溫、高速氣體在噴出以后,形成的比較復雜的波系結構。這里面既涉及熱力學知識,同時也包含著空氣動力學知識。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    從火箭尾流最后形成的結構來看,它大致可以分為三個“結構層”,一個是內(nèi)射流,即燃料燃燒所生成的高溫、高速化學反應生成物;另外一個是外射流,即低溫、低速的混合物氣體;第三個是“包裹”在整個結構外部的邊界層。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    是如何形成的呢?

    那么,這樣的一個奇特景象,如果是由火箭發(fā)射升空所致,其背后的原理是什么呢?

    其實,在火箭發(fā)射升空以后,會經(jīng)歷高度不斷升高、速度不斷加快的過程。在不同的階段,火箭尾部所噴出的高溫高速氣體,都會與周圍的大氣產(chǎn)生相互作用,從而形成不同的“尾流”形態(tài)。

    當火箭飛行高度比較低時,由于周圍的大氣密度較高,火箭噴流與大氣混合的結果,是先在巨大能量推動下急速膨脹,然后再在大氣壓力的影響下快速收縮,然后再膨脹、再收縮,如此反復很多次,最后形成了一個所謂的“馬赫盤結構”。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    “馬赫盤結構”的火箭尾跡,最大的特點是尾流的徑向長度較小,同時軸向長度也比較有限,也就是規(guī)模不是太大。

    當火箭飛行高度越來越高時,這時候周圍的大氣密度逐漸減小。這個時候從火箭尾部噴出的噴流,與周圍大氣相互混合作用的結果,表現(xiàn)出馬赫盤數(shù)目的逐漸減少,然后逐漸消失,也就是說沒有了此前反復膨脹和被反復壓縮的過程,噴出來的高熱高速氣體與周圍空氣已經(jīng)充分膨脹了,并且與大氣充分混合后,形成了一個回流區(qū)。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    此時火箭尾跡的主要特點,主要表現(xiàn)在徑向上的長度越來越大,軸向上的長度也隨之增加,最后形成了一個高空“雨傘結構”。這就是我們在空中看到的“蝌蚪”中上部凸起部位的原型。

    當火箭在高空中的速度越來越快并超過音速時,就會形成兩個“激波結構”。一個結構出現(xiàn)在火箭錐形體的頂部,叫作彈體激波;另一個出現(xiàn)在火箭尾流的前部,叫作“尾流激波”。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    一開始的時候兩種激波是分離的,當火箭高度越來越大、速度越來越快時,這兩個激波便“相遇”了,結合在一起的混合激波使得火箭尾流場變得越來越大,最后形成了一個巨大的錐體形態(tài)。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    以上火箭發(fā)射升空的三個主要過程,是產(chǎn)生尾跡的背后原因。至于尾跡的下部,為什么會有蜿蜒綿長的“細線”呢?其實原因比較簡單,因為從火箭尾部噴出的尾流中,含有大量的三氧化二鋁微粒,由于這些微粒的直徑很小,在噴出以后受到的空氣阻力自然也很小,所以可以連綿好幾公里長。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    此外,這個尾部的”細線”所出現(xiàn)的區(qū)域,大約是在對流層與平流層之間,這個區(qū)域有較強的上下循環(huán)氣流,因此使得火箭尾流遠端和空氣的混合變得不穩(wěn)定起來,在空氣流動的影響下,原來的直線就變成了蜿蜒曲折的“蛇形”。

    是哪個火箭發(fā)射所形成的呢?

    由于這位攝影愛好者所拍攝的具體時間沒有透露,因此我們也無法和具體哪一次火箭發(fā)射相聯(lián)系。不過,鑒于火箭尾跡的形成,需要晴朗、比較昏暗(日出前或日落前后)、風力不大的氣象條件,而且持續(xù)時間不是太長,大約在半個小時以內(nèi),而且這位愛好者也是近期長發(fā)布的消息,因此我們可以從甘肅武威附近區(qū)域、早晨日出前這個時間點以及近期發(fā)射的火箭中來尋找尋找。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    果不其然,通過相關的資料發(fā)現(xiàn),在11月12日早上的6點52分,在距離甘肅武威750公里的太原衛(wèi)星發(fā)射中心,利用長征六號改運載火箭,成功發(fā)射了一顆云海三號衛(wèi)星。這個火箭是我國新一代固液捆綁中型運載火箭,一級采用兩臺120噸推力的液氧煤油發(fā)動機,二級采用一臺推力18噸的液氧煤油發(fā)動機,捆綁著4臺2米直徑的固體助推器,每個推進器的推力達到了120噸。

    甘肅天空出現(xiàn)不明發(fā)光體,形似巨大蝌蚪,到底是什么原因形成的?

    以上就是筆者對甘肅武威天空出現(xiàn)巨大“不明發(fā)光體”的分析和猜測,有感興趣的或者不同意見的朋友,敬請留言交流。

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