流星雨的周期性源于地球在公轉軌道上每年固定時間穿越彗星（或少數小行星）遺留在其軌道上的塵埃帶。這種規律性就像地球每年在同一個“車站”準時經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（直接從固態變成氣態），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一周。
- 彗星也有自己特定的橢圓軌道繞太陽運行。
- 當地球軌道與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過的“車站”。
年度穿越：流星雨爆發
- 當地球在每年的特定日期運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光，形成我們看到的流星（或“shooting star”）。
- 由于地球每年在公轉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構和地球進入的深度）。
周期性規律的來源
- 地球公轉周期： 地球公轉一周的時間是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長的時間內（幾十年到幾百年）會保持相對穩定的位置和結構，使得地球每年穿越時都能遇到足夠數量的流星體。
- 交點位置的相對固定： 彗星軌道本身也會緩慢變化（進動），但對于大多數產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，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”
- 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，流量相對穩定（如英仙座每小時數十到上百顆）。
- 爆發年份（流星暴）： 當母彗星剛回歸不久，它在軌道交點附近區域噴發的新鮮、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，導致流星數量劇增，形成“流星暴”（每小時數千甚至上萬顆）。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生較大改變，導致塵埃帶不再與地球軌道相交，或者塵埃帶被過度稀釋，那么對應的流星雨流量就會顯著減弱甚至消失。
總結：
流星雨的周期性（通常每年一次）是以下兩個規律性運動完美結合的結果：
地球公轉的規律性： 地球每年在固定時間回到其軌道與彗星軌道的交點區域。
塵埃帶位置的相對穩定性： 彗星遺留在其軌道上的塵埃帶在相當長時間內保持相對穩定，并在交點處等待地球穿越。
因此，只要母彗星產生的塵埃帶持續存在且位置穩定，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。天文學家正是通過精確計算地球和彗星（塵埃帶）的軌道，來預測每年流星雨高峰期的時間和預期流量。
