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。

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。

特征與火箭發(fā)射時所形成的“云跡”比較吻合

之前網(wǎng)絡(luò)上發(fā)布了很多關(guān)于類似景象的報道，基本上專家判定的結(jié)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。

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(fù)雜的波系結(jié)構(gòu)。這里面既涉及熱力學(xué)知識，同時也包含著空氣動力學(xué)知識。

從火箭尾流最后形成的結(jié)構(gòu)來看，它大致可以分為三個“結(jié)構(gòu)層”，一個是內(nèi)射流，即燃料燃燒所生成的高溫、高速化學(xué)反應(yīng)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(jié)構(gòu)外部的邊界層。

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(dāng)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(jié)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(fù)很多次，最后形成了一個所謂的“馬赫盤結(jié)構(gòu)”。

“馬赫盤結(jié)構(gòu)”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(dāng)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(jié)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(fù)膨脹和被反復(fù)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)。

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(jié)構(gòu)”。這就是我們在空中看到的“蝌蚪”中上部凸起部位的原型。

當(dāng)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(jié)構(gòu)”。一個結(jié)構(gòu)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”。

一開始的時候兩種激波是分離的，當(dāng)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(jié)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)。

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。

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(fēng)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。

果不其然，通過相關(guān)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。

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。