流星雨的周期性源于地球在公轉(zhuǎn)軌道上每年固定時間穿越彗星（或少數(shù)小行星）遺留在其軌道上的塵埃帶。這種規(guī)律性就像地球每年在同一個“車站”準(zhǔn)時經(jīng)過一趟由彗星撒下的“碎屑列車”。

以下是詳細解釋：

彗星：塵埃帶的制造者

• 彗星主要由冰、塵埃和巖石組成。
• 當(dāng)彗星靠近太陽時，太陽的熱量會使彗核表面的冰升華（直接從固態(tài)變成氣態(tài)），噴射出氣體和夾帶其中的大量微小塵埃顆粒。
• 這些被噴射出的塵埃顆粒沿著彗星自身的軌道散布開來，形成一條環(huán)繞太陽運行的、相對寬闊的塵埃帶（或稱為“流星體流”）。這個過程就像一輛行駛的卡車不斷漏下沙子，形成一條沙帶。

地球的公轉(zhuǎn)軌道與彗星軌道的交點

• 地球每年沿著幾乎固定的橢圓軌道繞太陽公轉(zhuǎn)一周。
• 彗星也有自己特定的橢圓軌道繞太陽運行。
• 當(dāng)?shù)厍蜍壍琅c某顆彗星的軌道在空間中相交于某一點（稱為“升交點”或“降交點”）時，這個交點就成為地球每年都會經(jīng)過的“車站”。

年度穿越：流星雨爆發(fā)

• 當(dāng)?shù)厍蛟诿磕甑奶囟ㄈ掌谶\行到軌道交點附近時，就會闖入該彗星遺留下來的塵埃帶中。
• 大量彗星塵埃顆粒（稱為流星體）以極高的相對速度（通常11 km/s 到 72 km/s）沖入地球大氣層。
• 高速摩擦使空氣分子電離并發(fā)光，形成我們看到的流星（或“shooting star”）。
• 由于地球每年在公轉(zhuǎn)軌道上的位置是固定的，所以它穿越同一條塵埃帶的時間也幾乎是固定的（前后可能相差一兩天，取決于該塵埃帶的具體結(jié)構(gòu)和地球進入的深度）。

周期性規(guī)律的來源

• 地球公轉(zhuǎn)周期： 地球公轉(zhuǎn)一周的時間是365.25天（一個回歸年），這是流星雨每年在同一時期出現(xiàn)的最根本原因。地球每年都在同一時間點回到軌道交點附近。
• 塵埃帶的穩(wěn)定性： 彗星每次回歸都會補充新的塵埃顆粒到其軌道上。雖然單個塵埃顆粒的軌道會受到太陽光壓、行星引力攝動等因素的影響而緩慢變化，但作為一個整體，彗星主塵埃帶在相當(dāng)長的時間內(nèi)（幾十年到幾百年）會保持相對穩(wěn)定的位置和結(jié)構(gòu)，使得地球每年穿越時都能遇到足夠數(shù)量的流星體。
• 交點位置的相對固定： 彗星軌道本身也會緩慢變化（進動），但對于大多數(shù)產(chǎn)生顯著流星雨的彗星（尤其是短周期彗星），其軌道交點位置在幾年、幾十年甚至上百年內(nèi)變化相對較小，保證了地球每年穿越的是大致相同的位置。

流星雨輻射點與母彗星

• 由于透視效應(yīng)，所有來自同一條塵埃帶的流星體，在地球大氣層中燃燒的軌跡看起來像是從一個點輻射出來的，這個點稱為輻射點。
• 輻射點所在的星座名稱通常用來命名該流星雨（如英仙座流星雨、獅子座流星雨）。
• 產(chǎn)生該塵埃帶的彗星（或小行星）被稱為該流星雨的母彗星。例如：
  • 英仙座流星雨：母彗星是斯威夫特-塔特爾彗星（周期約133年）。
  • 獅子座流星雨：母彗星是坦普爾-塔特爾彗星（周期約33年）。
  • 雙子座流星雨：母天體是小行星法厄同（一個巖質(zhì)天體，但其軌道上存在大量碎屑，行為類似彗星塵埃帶）。

流量變化與“爆發(fā)”

• 正常年份（普通流量）： 地球每年穿越的是彗星在其整個軌道上均勻散布的“背景”塵埃帶，流量相對穩(wěn)定（如英仙座每小時數(shù)十到上百顆）。
• 爆發(fā)年份（流星暴）： 當(dāng)母彗星剛回歸不久，它在軌道交點附近區(qū)域噴發(fā)的新鮮、密集的塵埃團尚未被完全擴散開。如果地球恰好在這個時間點穿越交點，就可能遭遇極其密集的塵埃團，導(dǎo)致流星數(shù)量劇增，形成“流星暴”（每小時數(shù)千甚至上萬顆）。例如獅子座流星雨在母彗星回歸年份前后（如1966, 1999, 2001年）發(fā)生過壯觀的流星暴。
• 流量減弱或消失： 如果母彗星不再活躍（如瓦解了）或者其軌道因攝動發(fā)生較大改變，導(dǎo)致塵埃帶不再與地球軌道相交，或者塵埃帶被過度稀釋，那么對應(yīng)的流星雨流量就會顯著減弱甚至消失。

總結(jié)：

流星雨的周期性（通常每年一次）是以下兩個規(guī)律性運動完美結(jié)合的結(jié)果：

因此，只要母彗星產(chǎn)生的塵埃帶持續(xù)存在且位置穩(wěn)定，地球每年都會在幾乎相同的日期“撞上”這片碎屑云，為我們帶來周期性的流星雨景觀。天文學(xué)家正是通過精確計算地球和彗星（塵埃帶）的軌道，來預(yù)測每年流星雨高峰期的時間和預(yù)期流量。