關(guān)于彗星你可能不知道的10件事情

1、關(guān)于彗星你可能不知道的10件事情彗星曾經(jīng)被認(rèn)為是不祥的征兆。但實(shí)際上，它們和行星、小行星、塵埃一樣只不過(guò)是太陽(yáng)系中的一類(lèi)天體。雖然如此，但它們卻同時(shí)也是壯觀、有趣、值得研究的天體。就在100年前，1910年4月，哈雷彗星華麗地回歸，從距離地球2300萬(wàn)千米遠(yuǎn)的地方飛過(guò)。當(dāng)時(shí)它極為明亮，即便是在都市中也清晰可見(jiàn)。根據(jù)計(jì)算，哈雷彗星的彗尾會(huì)掃過(guò)地球，這引發(fā)了大范圍的恐慌。因?yàn)樵阱缧侵刑綔y(cè)到了氰，人們擔(dān)心它會(huì)毒死地球上的生物。100年后，雖然天文學(xué)家對(duì)彗星的認(rèn)識(shí)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但是彗星在一般人的眼中卻依然神秘。下面就是關(guān)于彗星你可能不知道的十件事情。劃過(guò)天空的慧星。一、彗星的固體部分其實(shí)很小從照片上

2、看，彗星非常巨大。彗頭，也就是彗星最前端的大“絨球”，它的的直徑可以達(dá)到數(shù)十萬(wàn)千米，而太陽(yáng)系中最大的行星木星的直徑只有大約14萬(wàn)千米。但你所看到的其實(shí)是由于太陽(yáng)的加熱而從彗星的固體部分釋放出的密度極低的氣體。在大多數(shù)情況下，這些氣體的密度比地球上的實(shí)驗(yàn)室所能達(dá)到的真空還要低。盡管如此，但它們卻具有良好的反射陽(yáng)光的能力，因此看上去很亮。彗星的固體部分被稱(chēng)為彗核，它的直徑卻只有幾千米，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于彗頭。2007年當(dāng)霍姆斯彗星開(kāi)始遠(yuǎn)離太陽(yáng)的時(shí)候，它發(fā)生了爆發(fā)。從它的彗核突然釋放出的大量氣體在它的周?chē)纬闪艘黄薮蟮臍怏w云。即便當(dāng)時(shí)它已經(jīng)距離地球達(dá)數(shù)千萬(wàn)千米，但這也使得它在夜空中很容易就能被看到。但它的彗

3、核還是非常小，對(duì)于地面上所有的望遠(yuǎn)鏡而言都只是一個(gè)小亮點(diǎn)。二、彗星都是“臟雪球”彗核是由什么組成的？這并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的問(wèn)題，因?yàn)槊款w彗星都是不同的，而且還存在一些介于彗星和小行星之間的天體。一般而言，彗核是一座山那么大的一個(gè)“臟雪球”，由巖石、塵埃、砂礫以及氨、二氧化碳、甲烷等混合而成。除此之外，還有水，許多許多的水。當(dāng)然這些水是以水冰的形式出現(xiàn)的。這些固態(tài)的揮發(fā)性物質(zhì)被統(tǒng)稱(chēng)為“冰”。當(dāng)彗星接近太陽(yáng)的時(shí)候，這些冰會(huì)從固體直接升華成氣體，形成彗星巨大的彗頭以及長(zhǎng)長(zhǎng)的彗尾。當(dāng)這些氣體被釋放出來(lái)之后，天文學(xué)家就能使用望遠(yuǎn)鏡來(lái)研究并確定它們的組成。20世紀(jì)80年代，喬托探測(cè)器發(fā)現(xiàn)從哈雷彗星中釋放出的物

4、質(zhì)80%是水。三、彗星在絕大多數(shù)時(shí)候看上去就像小行星彗星通常都具有長(zhǎng)長(zhǎng)的橢圓形軌道。它們距離太陽(yáng)越遠(yuǎn)，運(yùn)動(dòng)得就越慢，因此它們會(huì)在遠(yuǎn)離太陽(yáng)的地方度過(guò)生命中99.9%的時(shí)間。這意味著彗核中的揮發(fā)性物質(zhì)會(huì)長(zhǎng)時(shí)間處于冰凍狀態(tài)。事實(shí)上，由于太空中的低溫，彗核中的水所凝固成的冰甚至比地球上的巖石還要堅(jiān)硬。在哈雷彗星于1986年回歸前幾年，天文學(xué)家就開(kāi)始對(duì)它進(jìn)行跟蹤。在1982年當(dāng)它穿越土星軌道時(shí)，拍攝到了它的照片。由于距離太陽(yáng)還極為遙遠(yuǎn)沒(méi)有釋放出氣體，因此在照片中根本看不出它是一顆彗星。小行星和彗星的區(qū)別可能就在于當(dāng)它們接近太陽(yáng)時(shí)有多少物質(zhì)會(huì)被釋放出來(lái)。如果觀測(cè)到一塊石頭在太陽(yáng)附近釋放出了少量的氣體，這算

5、是小行星還是彗星？事實(shí)上，許多小行星有著類(lèi)似彗星的軌道。這或許是受到木星引力影響的結(jié)果，又或者它們只不過(guò)揮發(fā)性物質(zhì)已經(jīng)消耗殆盡的彗星。四、彗星每次接近太陽(yáng)就會(huì)減小一些大自然中許多美麗的東西往往都是致命的，彗星也一樣，它的美麗最終也會(huì)終結(jié)自己。彗星是由凍結(jié)的氣體維系在一起的。當(dāng)它們從太陽(yáng)旁經(jīng)過(guò)的時(shí)候，氣體會(huì)蒸發(fā)逃逸，彗星也會(huì)因此開(kāi)始瓦解。如果這顆彗星主要是由氣體組成的，那它最后就會(huì)解體。2006年哈勃空間望遠(yuǎn)鏡就拍攝到了彗星73P在太陽(yáng)附近瓦解的照片。即便主要是由巖石組成的彗星，氣體的流失會(huì)在巖石之間留下大的空隙，這會(huì)使得它的結(jié)構(gòu)變松垮。如果它恰巧又過(guò)于靠近木星的話，后者的引力就會(huì)把它撕碎。19

6、94年舒梅克-列維9號(hào)彗星就被粉碎成了幾十塊并最后撞上木星。它極有可能就是一顆由于流失氣體而無(wú)法抵抗木星引力的彗星。當(dāng)彗星從太陽(yáng)旁經(jīng)過(guò)的時(shí)候會(huì)流失大量的物質(zhì)。這里的“大量”意味著每秒數(shù)百?lài)?。相?duì)于一顆彗星的總質(zhì)量這其實(shí)僅僅是一小部分，但考慮到這一過(guò)程所持續(xù)的時(shí)間以及它從太陽(yáng)旁經(jīng)過(guò)的次數(shù)，質(zhì)量流失就會(huì)變得相當(dāng)可觀。因此我們看到的每顆彗星都在慢慢地“溶解”。就算是壯觀的哈雷彗星也終有一天會(huì)瓦解成石塊、砂礫、塵埃和氣體，從而消失。五、彗星不是只有一條彗尾彗星之所以這么引人注目很大程度上是因?yàn)樗幸粭l長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴。但實(shí)際上它們的尾巴可不止一條。擁有兩條彗尾的彗星很普遍，例如海爾-波普彗星。當(dāng)氣體從彗頭被

7、釋放出來(lái)之后，太陽(yáng)風(fēng)太陽(yáng)發(fā)出的帶電粒子流就會(huì)把它吹向后方。太陽(yáng)風(fēng)的速度非?？?，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于彗星的運(yùn)動(dòng)速度，因此彗尾會(huì)筆直地向外延伸出去。太陽(yáng)風(fēng)還會(huì)電離這些氣體，太陽(yáng)風(fēng)中的磁場(chǎng)會(huì)把產(chǎn)生的離子搜集到一起并且拽著它們一起運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電子和這些離子重新結(jié)合的時(shí)候就會(huì)發(fā)出光，其中以藍(lán)光為主。海爾-波普彗星藍(lán)色的離子尾就源自一氧化碳。和氣體一起從彗核被吹出來(lái)的還有塵埃，其中包含有硅酸鹽、礦物以及其他穩(wěn)定的物質(zhì)。這些物質(zhì)的密度要比氣體高得多，因此不會(huì)屈從于太陽(yáng)風(fēng)的擺布。由于反射陽(yáng)光它們會(huì)呈現(xiàn)黃色或者紅色。在跟隨彗星一起運(yùn)動(dòng)的同時(shí)這條塵埃彗尾會(huì)彎曲。在許多彗星的照片中，你可以看到藍(lán)色的離子彗尾從彗頭筆直向后延伸，而黃

8、色的塵埃彗尾則呈弧線向外延伸出數(shù)百萬(wàn)千米。由于至今尚不清楚的原因，塵埃尾還會(huì)分裂。一些彗星甚至?xí)卸噙_(dá)6條的彗尾。六、彗星造成了流星雨既然彗星在途經(jīng)太陽(yáng)的過(guò)程中留下了數(shù)百萬(wàn)噸的物質(zhì)。那么這些物質(zhì)又會(huì)怎么樣呢？作用在這些物質(zhì)上的力非常微弱，因此它們會(huì)繼續(xù)沿著和彗星幾乎相同的軌道運(yùn)動(dòng)。它們可以繞著太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)幾十萬(wàn)年，但不會(huì)永遠(yuǎn)。有時(shí)彗星的軌道會(huì)和地球的相交，這意味著地球會(huì)穿過(guò)這些殘骸。通常地球每天會(huì)和大約100噸的這些物質(zhì)相遇。但如果地球穿越彗星軌道的話，這個(gè)數(shù)字就會(huì)急劇上升。當(dāng)這些物質(zhì)進(jìn)入地球大氣燃燒的時(shí)候，就成了流星。沒(méi)錯(cuò)，當(dāng)你抬頭觀看英仙座、獅子座、雙子座等流星雨時(shí)，你看到的正是彗星所留下的物

9、質(zhì)。即便是一片雪花當(dāng)它以每秒100千米的速度撞入地球大氣層的時(shí)候，它的動(dòng)能會(huì)轉(zhuǎn)化成熱和光，成為一顆閃亮的流星。有時(shí)你會(huì)碰上一些小的砂礫，它們會(huì)成為極為明亮的火流星，亮到它就算在天空中消失了卻還可以在你的眼睛里留下余象。這同時(shí)也意味著流星雨和特定的彗星相連。源自哈雷彗星的流星雨有兩個(gè)：5月的寶瓶座n流星雨和10月的獵戶(hù)座流星雨。8月份的英仙座流星雨來(lái)自斯維夫特-塔特爾彗星，11月份的獅子座流星雨則發(fā)源自坦普爾-塔特爾彗星。這些流星雨之所以會(huì)在每年相同的時(shí)間出現(xiàn)，正是因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)候地球正好位于地球軌道和彗星軌道的交點(diǎn)上。但這些流星物質(zhì)的軌道并不是一成不變的。太陽(yáng)光輻射、太陽(yáng)風(fēng)、行星的引力都會(huì)影響它

10、們，改變它們和地球相遇的時(shí)間和地點(diǎn)。因此流星雨也會(huì)隨著時(shí)間演化。此外，如果其母彗星近期正好回歸，那么流星物質(zhì)的密度就會(huì)升高。當(dāng)?shù)厍虼┻^(guò)這些物質(zhì)的時(shí)候，就會(huì)產(chǎn)生流星暴。20世紀(jì)90年代末獅子座流星雨就出現(xiàn)了多次強(qiáng)爆發(fā)，每小數(shù)的流星數(shù)高達(dá)數(shù)千顆。七、彗星比小行星更危險(xiǎn)直徑10千米的小行星撞擊地球會(huì)造成巨大的蘑菇云、海嘯、死亡以及大災(zāi)難。但彗星其實(shí)在許多方面更為危險(xiǎn)。即便它們的密度要比小行星低（冰之于巖石），但以下3點(diǎn)使得它們成為了更恐怖的殺手。第一，彗星來(lái)自極為遙遠(yuǎn)的海王星軌道以外的深空。因此它們相對(duì)于地球的速度非常高，其中一些可以達(dá)到每秒70千米。而大多數(shù)和地球相撞的小行星速度都在每秒20千米左

11、右。速度大3.5倍意味著能量高差不多12倍，因此彗星撞擊的威力至少是同等質(zhì)量小行星的10倍以上。第二，可能與地球發(fā)生碰撞的彗星要比小行星大得多。目前已知最大的具有撞擊風(fēng)險(xiǎn)的小行星是托塔蒂斯（小行星4179號(hào)），它的直徑大約5千米。而海爾-波普彗星的彗核直徑大約為60千米，是托塔蒂斯的12倍。這意味著它的質(zhì)量是托塔蒂斯的數(shù)百倍。如果海爾-波普彗星撞上地球，其結(jié)果將遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)把恐龍從地球上抹掉的那次撞擊，估計(jì)地球上一半以上的物種會(huì)滅絕。第三，彗星的軌道極難預(yù)測(cè)。小行星的軌道通常較為容易測(cè)量，因此可以提前幾年預(yù)報(bào)它們的風(fēng)險(xiǎn)。但彗星會(huì)噴射出氣體，這會(huì)像火箭引擎一樣推動(dòng)彗核。在某些情況下，也許只能提前幾周

12、做出碰撞預(yù)報(bào)。更糟糕的是，彗星來(lái)自遙遠(yuǎn)黑暗的太空，只有在非?？拷覀兊臅r(shí)候才能被發(fā)現(xiàn)。海爾-波普彗星是近幾十年來(lái)最亮的彗星之一，從發(fā)現(xiàn)到它途經(jīng)地球之間只隔了19個(gè)月。如果當(dāng)初它正處于一條會(huì)和地球相撞的軌道，那你也就不會(huì)看到這篇文章了。當(dāng)然，好消息是這些撞擊事件都是非常罕見(jiàn)的。最近一次大的撞擊是在6500萬(wàn)年前。它不太可能在不久的將來(lái)再次出現(xiàn)。八、有7顆彗星已經(jīng)被探測(cè)器造訪過(guò)人類(lèi)已經(jīng)向太陽(yáng)系中的每一顆行星派出了探測(cè)器。但令人驚訝的是，被機(jī)器人造訪過(guò)的彗星的數(shù)量也差不多與之相當(dāng)。它們是：19P/博雷利彗星：深空1號(hào)探測(cè)器1.81P/懷爾德2號(hào)彗星：星塵探測(cè)器麥克諾特彗星：尤利西斯探測(cè)器21P/賈科

13、比尼-青納彗星：國(guó)際彗星探測(cè)器26P/葛里格-斯克杰利厄普彗星：?jiǎn)掏刑綔y(cè)器哈雷彗星：?jiǎn)掏刑綔y(cè)器、維佳1號(hào)和2號(hào)探測(cè)器、先驅(qū)探測(cè)器、翠聲探測(cè)器坦普爾1號(hào)彗星：深度撞擊探測(cè)器這其中絕大多探測(cè)器都是從彗星附近飛過(guò)采集數(shù)據(jù)。但2005年深度撞擊探測(cè)器采取了主動(dòng)出擊的策略。它所釋放出的撞擊體撞上了8千米長(zhǎng)、5千米寬的坦普爾1號(hào)彗星，揚(yáng)起了其表面之下的物質(zhì)供母船上的儀器研究。這一每秒10千米的撞擊在彗核上留下了一個(gè)直徑100米的環(huán)形山。好戲還沒(méi)結(jié)束。2014年歐洲的羅塞塔探測(cè)器將會(huì)造訪67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星，屆時(shí)它會(huì)釋放出一個(gè)著陸器降落到該彗星的表面。這個(gè)任務(wù)可以算得上是目前正在進(jìn)行中的空間任務(wù)

14、中最讓人興奮的一個(gè)之一。九、是最好的全天候彗星獵手400年來(lái)，彗星都是通過(guò)天文學(xué)家或者天文愛(ài)好者用肉眼或者望遠(yuǎn)鏡一點(diǎn)一點(diǎn)地巡視天空而被發(fā)現(xiàn)的。但幾十年前，機(jī)器人開(kāi)始登上了彗星搜尋的舞臺(tái)。程控望遠(yuǎn)鏡可以更快速地掃視天空并且還能夠探測(cè)到更為暗弱的目標(biāo)。這也使得天文愛(ài)好者發(fā)現(xiàn)彗星的數(shù)量變得越來(lái)越少。但即便是地面上的程控巡天還是敵不過(guò)全天候的彗星獵手太陽(yáng)和日球?qū)犹綔y(cè)器(SOH0)。這個(gè)空間天文臺(tái)位于地球和太陽(yáng)之間的連線上，距離地球150萬(wàn)千米。在這個(gè)位置上SOHO可以一天24時(shí)不間斷地監(jiān)測(cè)太陽(yáng)。從1995年發(fā)射至今，它一直緊盯著這顆距離我們最近的恒星。SOHO使用一個(gè)金屬圓盤(pán)遮擋陽(yáng)光，由此來(lái)探測(cè)太陽(yáng)周?chē)^為暗弱的天體。迄今SOHO已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大約1