登陆注册
444700000030

第30章 千年等一回—彗星概览

 彗星概述

彗星,俗称扫帚星,“彗”字即扫帚之意。外文中的彗星——comet一词来自希腊文,意思是有“尾巴”或“毛发”的星。古代人偶然看到形状奇怪的彗星出现,感到恐惧,看作灾祸的征兆,其实彗星出现只是一种自然现象,天文观测研究逐步揭开了彗星之谜。历史上有很多彗星出现的记录,以我国古书上的记录为最早和最多,有时记为孛星、星孛、妖星、异星、蓬星、长星等。《淮南子》中有“武王伐纣……彗星出”,据我国著名天文学家张钰哲推算,这是哈雷彗星在公元前1056年的回归,这是天文学对历史年代考证的重要贡献。

西方人长期受亚里士多德的错误看法的影响,认为彗星是地球大气中的一种燃烧现象,甚至哥白尼也认为“希腊人所谓的彗星,诞生在高层大气”。直到16世纪末,第谷才首次观测证明1577年大彗星比月球远得多,我国早在《晋书·天文志》中就有记载:“彗星无光,傅日而为光。故夕见则东指,晨见则西指。在日南北皆随日光而指,顿挫其芒,或长或短。”古人只认为彗星是偶然出现的,直到17世纪,英国天文学家哈雷才计算彗星轨道,他发现1682、1607、1531年出现的彗星有相似的轨道,断言这是同一颗彗星的三次回归,并预言它在1758年底或1759年初会再次出现,虽然他逝世于1742年而未亲自见到,但这颗彗星果然在1759年出现了,为了纪念他,这颗彗星被称为“哈雷彗星”。哈雷一生计算出24个彗星轨道。

哈雷预言的应验促使人们去搜寻发现新彗星。按照国际惯例,新发现的彗星以最先发现者(至多三人,1994年后改为最多两人)命名。虽然肉眼见到的亮彗星很少,但现代望远镜每年平均可看到20~25颗彗星,其中约1/3是新发现的,业余日视发现2至3颗。已有观测记载的彗星有1 800多颗,去掉重复回归的,仅有1 600多颗。实际上,彗星只有运行到离我们较近时才被观测到,而它们远离太阳时就观测不到了,据统计估算,太阳系有1012~1013(十万亿)颗彗星,它们绝大部分在太阳系外部。

大量的天文观测表明,彗星是由未挥发的冰块和尘埃组成的小而脆弱的天体。彗星轨道是不对称椭圆,它们可以非常接近太阳,也可离太阳十分遥远,其轨道运行常常比冥王星更遥远。彗星的结构多种多样,且很不稳定。彗星包着一层被称为彗发的挥发性物质,接近太阳时,彗发变大变亮。在彗发中央,可见到小而明亮的彗核(直径小于10km)。彗发和彗核一起组成了彗头。

组成彗星的物质多半是冰,所以被称作“脏雪球”。彗星接近太阳时,背向太阳一方自彗头伸展出长逾几百万千米的明亮彗尾。远离太阳时,由于温度很低,彗头中的挥发性物质渐渐在彗核上凝固。彗星离太阳非常近时,彗核的表面物质蒸发,汽化的微粒夹带微尘埃,组成气体尘埃状彗发,图2-29为彗星的组成。

彗核凝固时,它仅能靠反射光被看到。而当彗发产生后,尘埃反射更多的阳光,彗发中的气体吸收紫外线发出荧光。在离太阳很近的地方,荧光常常变得比反射光更强烈。彗星吸收紫外线后发生化学反应并释放出氢,氢脱离彗星的引力,产生氢包层。由于大气的吸收,这个包层在地球上无法看到,但是能够被探测器观测到。

彗头中物质的大小和质量不一致,在太阳射线冲击和太阳风作用下,彗头物质被吹离的速度也不一致。因此,尘埃彗尾由于相对巨大且加速度较小而呈弯曲状;离子彗尾因质量小且加速度较大,看上去几乎是一条直线。前面的威斯特彗星和海尔—波普彗星都显示了两条不同的彗尾。细小、蓝色的离子彗尾由气体组成,粗大、白色的彗尾由微小尘埃组成。

 彗星运行轨道

彗星和太阳系中其他天体一样,都是在太阳引力作用下绕日运行的,轨道是圆锥曲线。如果彗星的轨道是椭圆形的,那么它可绕太阳周而复始地运行,这种彗星被称为周期彗星,周期短于200年的称为“短周期彗星”,长于200年的被称为“长周期彗星”。轨道是抛物线或双曲线的彗星,只能接近太阳一次便一去不复返了,是太阳系的过路客,被称为“非周期彗星”。根据到1984年底所掌握的922颗彗星轨道资料来看,彗星的轨道倾角i可取0°~180°的任何值,其中逆行彗星占一半以上。轨道呈双曲线的有104颗,占彗星总数的10.5%;轨道呈抛物线的有589颗;占59.4%,椭圆轨道的有299颗,占30.1%,其中长周期彗星有169颗,短周期彗星有130颗(图2-30)。

彗星除太阳引力外,影响彗星运动的还有来自大行星的引力。对于短周期彗星来说,木星的影响最为显著,它使从远处向太阳走近的彗星运动速度增加,轨道改变,以致当这颗彗星再回归时,不熟悉的人还以为是另一颗彗星呢。天文学家把周期3~10年,远日点在木星轨道附近的彗星称为木星族彗星。据1979年统计,可归入木星族的彗星有79颗,除此之外,还有土星族彗星、天王星族彗星和海王星族彗星,但数量就少多了,分别为8颗、3颗和9颗。

 彗星群

利用多次观测的资料,可以推求出彗星的绕太阳公转轨道要素,即近日距、过近日点时刻、偏心率、轨道面对黄道面的倾角、升交点(在轨道上由南向北经黄道面上的点)黄经、近日点与升交点的角距,进而可以推算出彗星的历表,即不同时刻在天球上的视位置(赤经与赤纬)。很多彗星的轨道是扁长椭圆形、抛物线乃至双曲线。显然,沿抛物线或双曲线轨道运动的彗星是非周期彗星,它们会一去不返,逃离太阳系。

1950年,荷兰天文学家奥尔特作了彗星轨道的统计研究,发现轨道半径为3万至10万天文单位的彗星数目很多,他推算那里有个大致球层状的彗星储库,有上千亿颗彗星。早在1932年欧匹克也曾提出过类似看法,因而这个彗星储库称为“奥尔特云”或“奥尔特—欧匹克云”,那里的彗星绕太阳公转的周期长达几百万年。按照近年的更仔细研究,奥尔特云中有上万亿至十万亿颗彗星。当然,这些遥远的彗星绝大多数尚不能直接观测到,只有在恒星的引力摄动下或彗星相互碰撞时,有的彗星发生很大的轨道变化,当它沿扁长轨道进入内太阳系时,才成为“新”彗星被观测发现。

1951年,美国天文学家柯伊伯研究彗星性质与彗星形成,认为在太阳系原始星云很冷的外部区里的挥发物凝聚为冰体—彗星,当外行星在冰体群中长大时,外行星的引力弥散作用把使一些彗星驱入奥尔特云,但是冥王星之外没有行星形成,他提出冥王星之外有个彗星带——即柯伊伯带,那里有很多彗星,它们的轨道近于圆形,轨道面对黄道面倾角不大。1964年,惠普尔等提出,冥外彗星带会引起外行星及彗星引力摄动,若此带在40天文单位处,则彗星总质量约为地球质量的80%;若在50天文单位处,则总质量为地球的1.3倍。1988年邓肯证明,柯伊伯带是短周期彗星的主要源区,而奥尔特云不是它们的源区。柯伊伯带从离太阳40天文单位外延到几百天文单位(其外界尚不知道),估计此带中的彗星有上万颗,它们是太阳系形成时期的原始冰体残留下来的,这些彗星保存着太阳系原始物质的信息。

同类推荐
  • 物理常识速读(速读直通车)

    物理常识速读(速读直通车)

    物理学从词义上看感觉高深莫测,是个很难理解的东西,但它确是与我们的生活息息相关,联系最紧密的学科!同样是声音,为什么有的愉悦心情,但有的却让人心里烦闷?为什么早晨温度低,中午温度高?爆米花“膨胀”的原因是什么?下过大雪后为什么太寂静?这种在日常生活中的无所不在、无处不见的疑问,我们一起来探索其中的奥秘!
  • 自然百科知识博览

    自然百科知识博览

    《巅峰阅读文库 我的第一本百科书:自然百科知识博览》精美的图片,有趣的文字,活泼的版式,将科学性和趣味性完美地结合在一起。让我们一同领略和感受知识带给我们的快乐。《巅峰阅读文库 我的第一本百科书:自然百科知识博览》内容包罗万象,形式丰富多彩。它既是人们认识世界、感知历史、触摸时空和超越未来的组合工具。又是聆听历史和探索未来的一条捷径,同时也是家长引领孩子成长的教育指南。
  • 探索世界:破译地球密码

    探索世界:破译地球密码

    水从哪里来,流到哪里去?雷电云雨是如何产生的?为什么要保护地球?怎样保护地球?地震、火山、海啸、泥石流……这些,你必须懂得!这是一本面向青少年的科普读物,以图文并茂的形式介绍了地球所处的星际空间,地球的内部结构及内外部运动,详细解释了云雨风雪、海市蜃楼、温泉潮汐等自然现象的形成,以及地震、火山、海啸、泥石流等自然灾害的爆发的原因,帮助青少年科学地认识地球,保护地球,守护共同的家园。帮你打开一个未知的世界,带你了解地球的性格,破解地球之谜!
  • 天外来客:外星人与UFO大全集(超值金版)

    天外来客:外星人与UFO大全集(超值金版)

    故事体的叙述方式结合颇具冲击力的配图,本书全方位集揽世界各地关于UFO的重要事件,将让星际迷们享受到一场别开生面的文化盛宴。以及尘封的UFO档案资料,多角度探秘UFO
  • 生命之水在哪里(别让地球抛弃我们)

    生命之水在哪里(别让地球抛弃我们)

    本书阐述了水资源的分布、水文化、水环境被污染的巨大危害、人类应当节约用水等一系列相关的知识。让人们认识到保护水资源的重要性。正是伴随人类对环境问题认识水平的不断提高,环境保护事业才得以不断深入和发展。相信这本书的出版将对增进公众环境科学知识,提高全民环境意识起到积极的促进作用。
热门推荐
  • 嫣然斗遍六宫妃:闲步烟云

    嫣然斗遍六宫妃:闲步烟云

    她有美眸如烟,她有浅笑如云,她以金绣名响天下。为救父兄,她替公主出嫁,嫁给敌国皇帝为妃,只为偷取事关天下的烟云霓裳。她成功了,却在那一刻发现,深深爱上了他。错误难改,江山不再,面对三千兵甲对她的讨伐,他只得将一杯毒酒推到她的面前。饮泪绝别,她饮下毒酒,却又离奇醒来。她成了新国皇子之妃,被他戏弄于指掌,只为遗腹骨肉委曲求全,只为重夺江山甘当筹码。试问一介红颜,如何四两拨千斤?且看大梦尽头,谁共闲步烟云?      
  • 地球的血液:江河湖泊

    地球的血液:江河湖泊

    在人类赖以生存的地球上,自然界亿万年的沧海桑田造就了无数令人震撼的自然奇观,它们在大自然浩瀚无际的舞台上演绎着地球不老的传奇。本书是一部以地理知识为题材的社科读物,内容新颖独特,并以图文并茂的方式展现给青少年读者,以激发他们学习地理的兴趣和愿望。
  • 让孩子成为“富一代”的教子圣经

    让孩子成为“富一代”的教子圣经

    要想让孩子成为富有的人,并不需要给他留下一大笔财产,而是应把他培养成一个可以创造财富的人!本书汇聚了多位成功父母的经验,讲述了如何让孩子拥有比金钱更重要的学习能力,如何与命运抗争。用乐观向上的心态面对世界,以诚实的态度与人交往,如何对孩子的财商进行开发。有了这些,让孩子成为“富一代”将不再是梦想!
  • 明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    明治天皇:孝明帝驾崩卷(下册)

    《明治天皇》再现了日本从幕末走向明治维新的历史变革,以优美的文笔,宏大的场景,详细描绘了日本近代决定国运的倒幕运动的整个过程。本书塑造了一个个鲜活的日本近代史人物形象,以及他们的坚定信念,对“安政大狱”、“樱田门之变”等重大历史事件的描述详实生动,是一部了解近代日本不可多得的佳作。
  • 爱情全攻略

    爱情全攻略

    苏晓菲----做为一个21世纪的优秀女青年,她显然是失败的,因为在她25年的岁月中竟没有谈过一次恋爱。关于林默----外表温文尔雅,俊朗非凡,其实内心很腹黑。
  • 最后一个道士3

    最后一个道士3

    查文斌,凌正阳二十七代传人,茅山天正道掌门,一个因救人触犯了天罚的道士,一个源自生活的人物原型。将带领我们走进一个未知的全新的道家世界,重新打开属于传说中的真实腹地。青衣人,忘川渡人,棺中人,为何都与他有着一致的面孔?师傅、父母、儿女为何一个个都会离他而去?卓雄和大山的身世,血色的纹身究竟象征着什么?一切之前的所有谜团将会在《最后一个道士3》全部揭晓!
  • 对门的目光

    对门的目光

    尹守国,2006年开始小说创作,发表中短篇小说70多万字,作品多次被《新华文摘》、《小说选刊》、《北京文学中篇小说月报》等选载,中国作家协会会员,辽宁省作协签约作家。
  • 我们三个都是穿越来的

    我们三个都是穿越来的

    我是因为看了很多的穿越小说,也很想穿越。谁想我想想就能穿越,穿越就穿越吧,居然穿成怀孕九月的待产产妇,开玩笑嘛!人家在二十一世纪还是黄花一枚呢。这也可以接受,可是明明是丞相之女,堂堂四皇子的正牌王妃怎么会居住在这么一个几十平米得破落小院子里,她怎么混的,亏她还一身绝世武功,再是医毒双绝。哎。没关系,既然让我继承了这么多优越条件,一个王爷算得了什么?生下一对龙凤胎,居然都是穿过来的,神啊,你对我太好了吧?且看我们母子三人在古代风生水起笑料百出的古代生活吧。片段一在我走出大门时,突然转身对着轩辕心安说道:“王爷,若是哪天不幸你爱上了我,我定会让你生不如死的。”然后魅惑地一笑,潇洒地走了出去。片段二当我对着铜镜里的美人自恋地哼出不着调地歌时。“别哼了,难听死了。”一个清脆的声音响起。~~~接着一声尖叫紧跟着另一声尖叫。我用上轻功躲进了被子里.~~~"我和你一样是二十一世纪来的。”“你好,娘亲,哥哥,以后要多多指教。”来自两个婴儿的嘴里,我摸摸额头,没高烧啊。片段三“小鱼儿,我可是你孩子的爹,况且我没有写休书,你还是我的王妃。我会对你好的。”安王爷霸道地说道。“你们认识他吗?他说是你们的爹?”我问着脚边的两个孩子。“不认识,”女孩说道。“我们的爹不是埋在土里了吗?怎么他一点也不脏?”男孩问道。那个男人满头黑线。“对不起,我们不认识你。”说完拉着孩子转身就走。片段四“爹爹,这是我娘,你看漂亮吧?”南宫心乐拉着一个白衣帅哥进来问道。我无语中。“爹爹,你看我娘亲厉害吧?“南宫心馨拉着另外一个妖精似地男人走了进来。我想晕。“这才是我们的爹。”“才不是呢,这个才是”两人开始吵起来了。“我才是你们的爹。”安王爷气急地吼道。“滚一边去。”两个小孩同时说道。屋里顿时混乱之中。转头,回屋睡觉去了。推荐完结文《别哭黛玉》完结文《穿越之无泪潇湘》新文,《极品花痴》
  • 小嫡妻

    小嫡妻

    他是云门主人,俊美妖娆,心狠手辣,喜怒无常。她是太傅遗孤,留在云门六年,背负仇恨隐忍而活,一次决裂,在大漠藏匿三年之久。历经艰辛找寻唯一的胞弟,她却遭遇晴天霹雳——他居然早她一步,命人将胞弟带入云门!她终究还是晚了一步。重回中原,她一身华彩,万丈荣光,居高临下地望向远方那一对母女。将父亲跟她丢弃的继母和继姐,打着太傅夫人跟嫡女的名号活的滋润,甚至算计她的夫君。她们以为她已死,但她却还活着,而她从未放弃过复仇。她无法容忍别人庆祝她的不幸。她半眯美目,红唇高扬,无声冷笑。久别重逢,她们早已认不出她来,更不知她会是她们将来的恶梦。既然她已经是无人记得的太傅嫡女,那她会让他们一点一滴都记起来的,这辈子,休想忘掉!
  • 大元王朝2

    大元王朝2

    本书以严谨的治学态度,详细解读了元朝的历史,使成吉思汗、忽必烈、元顺帝、耶律楚材等历史人物栩栩如生地展现在了今人的面前;将蒙古军西征、丘处机与成吉思汗以及蒙元历史上的各种历史事件娓娓道来。对于今人正确认识元朝的历史,具有重要的启示作用。