彗星

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彗星
图片: E. Kolmhofer, H. Raab; Johannes-Kepler-Observatory, Linz, CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

基本数据

彗星是什么由冰、尘埃和岩石组成、绕太阳运行的小天体
彗核的典型大小直径约1至16千米
彗发大小可比木星还大,有时超过100万千米
彗尾长度可延伸数千万千米
短周期彗星的来源海王星以外的柯伊伯带(轨道周期不到200年)
长周期彗星的来源奥尔特云,最远约1.5光年
哈雷彗星约每76年回归一次;下次过近日点在2061年7月
已知彗星截至2026年已编目约4000多颗
观看所需设备明亮的彗星用肉眼或双筒镜即可

要点

  • 彗星是由冰、尘埃和岩石冻结成的团块,常被称为“脏雪球”,绕太阳运行。
  • 靠近太阳时,彗星的冰变成气体,形成朦胧的彗发和两条始终背向太阳的彗尾。
  • 大多数短周期彗星来自柯伊伯带;长周期彗星则从遥远的奥尔特云落入内太阳系。
  • 欧洲航天局的罗塞塔号环绕67P彗星运行了两年,并于2014年把菲莱着陆器送上彗星表面。
  • 真正明亮的彗星很罕见,也难以预测,但双筒镜加上黑暗的天空能给你最好的机会。

什么是彗星?

彗星是一种冰质小天体,沿着细长的轨道绕太阳运行。它的固体核心叫作彗核,由冻结的水、二氧化碳和一氧化碳等冻结气体、尘埃和岩石颗粒混合而成。天文学家有时称它为“脏雪球”,不过许多彗星其实尘埃多于冰。

彗星是约46亿年前行星形成时留下的残余。由于它们大部分时间都待在远离太阳的深寒之中,几乎没有发生什么变化。这让它们成为时间胶囊,帮助科学家了解早期太阳系由什么构成。

彗核、彗发和两条彗尾

彗核通常只有几千米宽,而且非常暗,只反射照到它上面的百分之几的阳光。在远离太阳的地方,它处于休眠状态,几乎无法看到。当它向内运行时,阳光加热表面,冰直接变成气体,这个过程叫作升华。

逸出的气体携带着尘埃,形成彗发,也就是包围彗核的一团发光的朦胧云雾。彗发可以比一颗行星还大,而里面的彗核却非常小。

大多数彗星会长出两条尾巴。尘埃彗尾由被阳光轻轻推动的细小颗粒组成,看起来呈白色或淡黄色,常常沿着彗星的路径弯曲。离子彗尾,也叫气体彗尾,由带电气体组成,被太阳风(从太阳向外流出的粒子流)笔直地吹向后方,常常发出蓝光。两条彗尾都背向太阳,所以一颗正飞回太空深处的彗星是尾巴在前的。

彗星从哪里来

短周期彗星绕太阳一周不到200年,大多来自柯伊伯带,那是海王星以外的一圈冰质天体。巨行星的引力扰动会把其中一些推向内侧。

长周期彗星来自奥尔特云,这是一个巨大的、主要存在于理论中的冰质天体球壳,可能延伸到距太阳约1.5光年处。没有人直接看到过奥尔特云,它的存在是根据从四面八方飞来的彗星轨道推断出来的。一颗经过的恒星或银河系的引力,可能让其中某个天体松动,使它踏上长达数千年甚至数百万年的旅程飞向太阳。

哈雷彗星

哈雷彗星是最著名的周期彗星。它约每76年回归一次,关于它来访的记录可追溯到2000多年前。1705年,埃德蒙·哈雷推算出历史上的几颗彗星其实是同一个天体,并预言了它的回归,这一预言在他去世后得到了证实。

它上一次来访是在1986年,当时包括欧洲航天局乔托号在内的一批探测器飞掠了它,拍下了它长约15千米、形似花生的暗色彗核。哈雷彗星下一次到达近日点将在2061年7月下旬,届时的观测条件应该比1986年更好。

每年地球都会穿过哈雷彗星留下的尘埃,带来两场流星雨:5月的宝瓶座η流星雨和10月的猎户座流星雨。

罗塞塔号:登陆彗星

欧洲航天局的罗塞塔号任务经过十年飞行,于2014年抵达67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星。它是第一个环绕彗星运行并跟随彗星绕过太阳的探测器。

2014年11月,它的小型着陆器菲莱降落在彗核上。菲莱着陆时发生弹跳,最终停在一个阴暗的位置,但仍传回了数据。罗塞塔号发现,67P形似一只橡皮鸭,长约4千米,非常疏松,含有有机分子。它还发现这颗彗星的水在化学上与地球海洋不同,这一线索表明地球上的水可能大部分并非来自彗星。2016年,罗塞塔号缓缓撞向彗星,任务就此结束。

明亮的彗星是如何被发现的

大多数彗星是由自动巡天项目发现的,它们夜复一夜地拍摄天空,寻找移动的模糊天体。业余天文爱好者仍能发现一些,尤其是在暮光天空中靠近太阳的彗星。新彗星以发现者或发现它的巡天项目命名。

预测彗星的亮度很难。一颗彗星可能会解体、变暗,也可能突然爆发增亮。每十年只有寥寥几颗会成为肉眼轻松可见的景观,1997年的海尔-波普彗星和2024年的紫金山-阿特拉斯彗星就是近年的例子。

如何亲眼看到彗星

关注天文新闻,了解彗星预计何时变亮、会出现在天空的什么位置。明亮的彗星往往离太阳很近,所以要在日落后望向西方低空,或在黎明前望向东方低空。

远离城市灯光,让眼睛适应黑暗约20分钟。双筒镜是最好的工具:它显示彗发和彗尾起始部分的效果远胜于肉眼。把手机或相机架在三脚架上长时间曝光,往往能拍到比肉眼所见更长的彗尾。如果彗星离太阳很近,要等太阳完全落下再观测,绝不要让双筒镜扫过太阳。

参考来源

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