【题】你知道流星发光的原因是什么吗？
【解】即使在天文学方面的书里也没有对这个问题的详尽解释，尤其不但在科普类天文学书籍里几乎没有出现过，而且在物理教科书里更是几乎没有涉及过。同时人们对于这个问题有过很多很荒谬的想法，并且一些荒谬的想法还被人们普遍地认可。
需要关注的是，在进入地球大气圈之前流星是冷的物体，本身并不发光，之所以能发光是因为它进入地球大气圈后燃烧达到了发光的亮度。当然，它并没有燃烧，因为在那样的高度，空气密度是地面的几千分之一，所以燃烧（离地球表面100多千米的高度）是不可能实现的。
那么流星是怎么燃烧的呢？流星受到空气的摩擦而燃烧——这是人们通常情况下的想法。但是流星只是吸附它周围的空气，而并不是与周围的空气发生摩擦。
“流星燃烧是源于流星在运动时，为克服空气阻力而损失的能量转化成的热”——有些“科学解释”是这样表达的。但是，首先这种观点和理论是相悖的。假如流星损失的动能直接转化为热，也就是说流星自身的分子的无规则运动加快了，那么流星整体都会变热。但是研究表明，通常温度升高的只是流星的表层，其内部仍然是像冰一样的冷。在事实面前，上述观点也是不可能站住脚的：流星的温度随着流星速度的降低并不一定降低；流星的动能可能转化为另外一种形式的能了。背离地球的物体运动速度降低了，但因为动能转化成了势能，所以物体的温度并没有升高。有时候流星损失的一部分动能会转化为附着于其上的空气的涡流动能。确实剩下的一部分动能会转化为热，但是低速度的分子运动怎样才能转化为高速度的分子的无规则的运动，也就是所谓的热运动呢？对于这个问题，上面所给出的回答并不能将其解释清楚。
实际上，流星发热是因为起初是附着在它周围的空气温度升高，而并不是流星本身的温度升高，尤其是流星在大气层里高速运行时，它前面的空气的温度升高了，而空气在温度升高以后，把自身的热量传给了流行表层。在被密压的情况下，空气的温度会急剧升高，而由于流星速度极快，空气的热量就不能充分转移到流星体上，这种情况就类似于绝热压器。
下面我们可以举例计算一下，闯入大气的流星将空气冲压到什么程度才会燃烧。通过下列各个因素之间的关系物理学可测出：
这个公式表明了在绝热膨胀时各变量之间的关系，其中各参数的意义分别为：
Ti表示起始绝对温度；
Tk表示终止绝对温度；
Pk/Pi表示终止气压和初始气压之比；
k表示气体的两次比热之比；
对于空气来说，k=1.4，1-1/k≈0.29。
通过计算这个公式，可得出Ti（高层大气的温度）等于200个绝对温度。然后我们需要求出Pk/Pi的值。当空气从0.000 001个大气压压缩到10个大气压时，Pk/Pi=108，然后将这个数值代入公式中，可得出：
Tk-200=200×（108）0.29=40 000（开）
这个计算是基于假设的数据，它只能估出未知数，而不能追求很高的准确度。
因此我们得知空气被流星冲压后其温度会升高到几万度。根据流星亮度估算出来相似的结果：10 000开~30 000开。实际上在观察流星时，我们并没有看到流星本身——它通常看起来像核桃那么大，有时候会像豌豆，或者更小——而是看到被流星燃烧的空气，事实上相比流星本身的体积来说，它的体积要大好多倍。
上述现象和炮弹发射时温度升高的原理是一样的：要使空气升温，炮弹是通过冲压它们前面的空气实现的，同时其本身的温度也由于空气的升温而升高。有所不同的是，流星速度是炮弹速度的50倍甚至更大。温度的升高幅度只取决于初始温度和终止温度，所以即使高层大气的密度和近地大气密度有很大差别，但也与其绝对数值无关。
对这种现象产生的机理我们也只是简明扼要地说明一下。现代流星天文学则是如此表述的，如下：
流星飞入大气层之后与空气中的一些分子发生碰撞，在大气层的最外部，空气是很稀薄的，这样与流星发生过碰撞的分子就会离开流星前方空间与流星发生新的碰撞或者与其他分子发生碰撞；但是在大气层密度较大的地方碰撞是很频繁的，于是在流星前边形成了由空气分子组成的穹盖，它由部分被分散的、电离的、高速运动的空气分子和流星体物质升华物组成。在穹盖形成的时刻流星的亮光不断地增强，使得人们能够看到流星燃烧。
而剩下的就是要解释空气在被压缩时为什么本身会出现升温的现象。我们可以认真地看一下空气被流星冲压的模拟实验。与石头相撞的空气分子被反弹的速度比之前的速度快。可以想一下打羽毛球的情景，为了让羽毛球以更大的速度击出，运动员是自己挥击球拍打羽毛球，努力击打，而不是消极地等着羽毛球打在球拍上然后返回。正如运动员自己所说的那样：“把全身的力气都加在了球上”（应当说是把全部的质量都加在了羽毛球上）。就像羽毛球被球拍反弹一样，每个分子都被迎面飞来的流星冲击面反弹——空气分子获得了击打它的物体的能量的一部分。分子动能的增加与我们所说的温度的升高是相同的。不难理解，由于膨胀的空气分子被自己分子热运动能量的一部分传给了碰撞体，它被减速了的碰撞体以小于原来的速度弹回，温度应该会降低。
