《火星-地球的“孿生兄弟”》彗星

《火星—地球的“孿生兄弟”》彗星彗星，中文俗稱“掃把星”，是太陽系中小天體之一類。由冰凍物質(zhì)和塵埃組成。當(dāng)它靠近太陽時即為可見。太陽的熱使彗星物質(zhì)蒸發(fā)，在冰核周圍形成朦朧的彗發(fā)和一條稀薄物質(zhì)流構(gòu)成的彗尾。由于太陽風(fēng)的壓力，彗尾總是指向背離太陽的方向。歷史上第一個被觀測到相繼出現(xiàn)的同一天體是哈雷彗星，牛頓的朋友和捐助人哈雷（1656～1742年）在1705年認(rèn)識到它是周期性的。它的周期是76年。歷史記錄表明自從公元前240年也可能自公元前466年來，它每次通過太陽時都被觀測到了。它最近一次是在1986年通過的。離太陽很遠(yuǎn)時彗星的亮度很低，而且它的光譜單純是反射陽光的光譜。當(dāng)彗星進入離太陽8個天文單位以內(nèi)時，它的亮度開始迅速增長并且光譜急劇地變化?？茖W(xué)家看到若干屬于已知分子的明亮譜線。發(fā)生這種變化是因為組成彗星的固體物質(zhì)（彗核）突然變熱到足以蒸發(fā)并以叫做彗發(fā)的氣體云包圍彗核。太陽的紫外光引起這種氣體發(fā)光。彗發(fā)的直徑通常約為105千米，但彗尾常常很長，達108千米或1天文單位?！拒壍馈垮缧堑能壍烙袡E圓、拋物線、雙曲線三種。橢圓軌道的彗星又叫周期彗星，另兩種軌道的又叫非周期彗星。周期彗星又分為短周期彗星和長周期彗星。一般彗星由彗頭和彗尾組成。彗頭包括彗核和彗發(fā)兩部分，有的還有彗云。并不是所有的彗星都有彗核、彗發(fā)、彗尾等結(jié)構(gòu)。我國古代對于彗星的形態(tài)已很有研究，在長沙馬王堆西漢古墓出土的帛書上就畫有29幅彗星圖。在晉書“天文志”上清楚地說明彗星不會發(fā)光，系因反射太陽光而為我們所見，且彗尾的方向背向太陽。彗星的體形龐大，但其質(zhì)量卻小得可憐，就連大彗星的質(zhì)量也不到地球的萬分之一。由于彗星是由冰凍著的各種雜質(zhì)、塵埃組成的，在遠(yuǎn)離太陽時，它只是個云霧狀的小斑點；而在靠近太陽時，因凝固體的蒸發(fā)、氣化、膨脹、噴發(fā)，它就產(chǎn)生了彗尾。彗尾體積極大，可長達上億千米。它形狀各異，有的還不止一條，一般總向背離太陽的方向延伸，且越靠近太陽彗尾就越長。宇宙中彗星的數(shù)量極大，但目前觀測到的僅約有1600顆。彗星的軌道與行星的軌道很不相同，它是極扁的橢圓，有些甚至是拋物線或雙曲線軌道。軌道為橢圓的彗星能定期回到太陽身邊，稱為周期彗星；軌道為拋物線或雙曲線的彗星，終生只能接近太陽一次，而一旦離去，就會永不復(fù)返，稱為非周期彗星，這類彗星或許原本就不是太陽系成員，它們只是來自太陽系之外的過客，無意中闖進了太陽系，而后又義無反顧地回到茫茫的宇宙深處。周期彗星又分為短周期(繞太陽公轉(zhuǎn)周期短于200年)和長周期(繞太陽公轉(zhuǎn)周期超過200年)彗星?！窘Y(jié)構(gòu)】彗星沒有固定的體積，它在遠(yuǎn)離太陽時，體積很?。唤咏枙r，彗發(fā)變得越來越大，彗尾變長，體積變得十分巨大。彗尾最長竟可達2億多千米。彗星的質(zhì)量非常小，絕大部分集中在彗核部分。彗核的平均密度為每立方厘米1克。彗發(fā)和彗尾的物質(zhì)極為稀薄，其質(zhì)量只占總質(zhì)量的1%~5%，甚至更小。彗星物質(zhì)主要由水、氨、甲烷、氰、氮、二氧化碳等組成，而彗核則由凝結(jié)成冰的水、二氧化碳(干冰)、氨和塵埃微粒混雜組成，是個“臟雪球”！一般彗星是由彗頭和彗尾兩大部分組成。彗頭又包括彗核和彗發(fā)兩部分。后來自1920年探空火箭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船對彗星近距離的探測，又發(fā)現(xiàn)有的彗星在彗發(fā)的外面被一層由氫原子組成的巨云所包圍，人們稱為“彗云”或“氫云”。這樣我們就可以說彗頭實際是由彗核、彗發(fā)和彗云組成的。彗核是彗星最中心、最本質(zhì)、最主要的部分。一般認(rèn)為是固體，由石塊、鐵、塵埃及氨、甲烷、冰塊組成。彗核直徑很小，有幾公里至十幾公里，最小的只有幾百米。彗發(fā)：是彗核周圍由氣體和塵埃組成星球狀的霧狀物。半徑可達幾十萬公里，平均密度小于地球大氣密度的十億億分之一(約1克/立方厘米)。通過光譜和射電觀測發(fā)現(xiàn)，彗發(fā)中氣體的主要成份是中性分子和原子，其中有氫、羥基、氧、硫、碳、一氧化碳、氨基、氰、納等，還發(fā)現(xiàn)有比較復(fù)雜的氰化氫(HCN)和甲基氰(CH3CN)等化合物。這些氣體以平均1—3千米/秒的速度從中心向外流出。彗云：在彗發(fā)外由氫原子組成的云，人們又稱為氫云。直徑可達100萬—1000萬公里，但是有的彗星就沒有彗云。根據(jù)彗頭的形狀和組成特點，可分為“無發(fā)彗頭”、球莖形彗頭、錨狀彗頭等等。彗尾是在彗星接近太陽大約3億公里(2個天文單位)開始出現(xiàn)，逐漸由小變大變長。當(dāng)彗星過近日點(即彗星走到距太陽最近的一點)后遠(yuǎn)離太陽時，彗尾又逐漸變小，直至沒有。彗尾的方向一般總是背著太陽延伸的，當(dāng)彗星接近太陽時，彗尾是拖在后邊，當(dāng)彗星離開太陽遠(yuǎn)走時，彗尾又成為前導(dǎo)。彗尾的體積很大，但物質(zhì)卻很稀薄。彗尾的長度、寬度也有很大差別，一般彗尾長在1000萬至億千米之間，有的長得讓人吃驚，可以橫過半個天空，如1842Ⅰ彗星的彗尾長達億千米，可以從太陽伸到火星軌道。一般彗尾寬在6000至8000千米之間，最寬達2400萬千米，最窄只有2000千米。根據(jù)彗尾的形狀和受太陽斥力的大小，彗尾分為二大類。一類為“離子彗尾”由離子氣體組成，如一氧化碳、氫、二氧化碳、碳、氫基和其他電離的分子。這類彗尾比較直，細(xì)而長，因此又稱為“氣體彗尾”或Ⅰ型彗尾。另一類為“塵埃彗尾”，是由微塵組成，呈黃色，是在太陽光子的輻射壓力下推斥微塵而形成。彗尾是彎曲的，彎曲較大，較寬的又稱為Ⅱ型彗尾；彎曲程序最大，又短又寬的又稱為Ⅲ型彗尾。此外還有一種叫“反常彗尾”，彗尾是朝向太陽系方向延伸的扇狀或長釘狀。一般一顆彗有兩條以上的不同類型彗尾?！惧缥驳漠a(chǎn)生】彗尾被認(rèn)為是由氣體和塵埃組成；4個聯(lián)合的效應(yīng)將它從彗星上吹出：（1）當(dāng)氣體和伴生的塵埃從彗核上蒸發(fā)時所得到的初始動量。（2）陽光的輻射壓將塵埃推離太陽。（3）太陽風(fēng)將帶電粒子吹離太陽。（4）朝向太陽的萬有引力吸力。這些效應(yīng)的相互作用使每個彗尾看上去都不一樣。當(dāng)然，物質(zhì)蒸發(fā)到彗發(fā)和彗尾中去，消耗了彗核的物質(zhì)。有時以爆發(fā)的方式出現(xiàn)，比拉彗星就是那樣；1846年它通過太陽時破裂成兩個，1852年那次通過以后就全部消失?！竞碗E石、流星的關(guān)系】流星和彗星沒有必然聯(lián)系，但大都是彗星尾跡產(chǎn)生的。流星是行星際空間的塵粒和固體塊(流星體)闖入地球大氣圈同大氣摩擦燃燒產(chǎn)生的光跡。若它們在大氣中未燃燒盡，落到地面后就稱為“隕星”或“隕石”。流星體原是圍繞太陽運動的，在經(jīng)過地球附近時，受地球引力的作用，改變軌道，從而進入地球大氣圈。許多流星從星空中某一點(輻射點)向外輻射散開，這就是流星雨。隕石是太陽系中較大的流星體闖入地球大氣后未完全燃燒盡的剩余部分，它給我們帶來豐富的太陽系天體形成演化的信息，是受人歡迎的不速之客。每天都約有數(shù)十億、上百億流星體進入地球大氣，它們總質(zhì)量可達20噸。隕石：地球會經(jīng)常遭遇外來小天體。這