彗星經天

■肖東

彗星，或稱掃帚星，是一種天體，由太陽系外圍行星形成后所剩余的物質（如冰凍的氣體、冰塊、塵埃）組成。彗星質量很小，只有地球質量的幾千億分之一，通常沿著扁平的軌道圍繞太陽運行，繞行一周所需的時間由幾年至幾百萬年不等。部分科學家認為研究彗星可能揭開生命源起的秘密。

彗星以其拖著的長尾巴而得名，“彗”的本意就是帚。《說文》：“彗，埽竹也。”而西方語言中的“彗星”一詞，來自希臘語,意為“長發”。

人類歷史上第一個被觀測到周期性圍繞太陽的彗星是“哈雷彗星”。中國古人把彗星叫做“星孛”，《春秋》記載，魯文公十四年（公元前613年）“秋七月，有星孛入于北斗”，這是世界上關于哈雷彗星的最早記錄。中國《晉書·天文志》載有：“彗星所謂掃星，本類星，末類彗，小者數寸，長或經天。彗星本無光，傅日而為光，故夕見則東指，晨見則西指。在日南北皆隨日光而指，頓挫其芒，或長或短。”準確地描述了彗星的形態。

彗星由彗核、彗發和彗尾組成，彗核和彗發構成彗頭，彗核顧名思義為彗星的核心，大小通常在數十千米以內。彗發為彗星接近太陽時因受太陽光的照射，被凝結成固體的氣體成分被蒸發出來，進而在彗核外圍形成反射太陽光的氣團，其大小可達10萬千米。一些彗星的彗發外面還有一層“彗云”，主要由氫原子組成，又叫做氫云。彗尾為彗發受太陽輻射或太陽風的吹襲，迫使部分彗發物質向背離太陽的方向流動，成為長條形的彗尾，而彗尾又可細分為塵埃彗尾與離子彗尾兩部分。塵埃彗尾多是白色而粗的，尾巴沿著彗星軌道而分布，離子彗尾多為藍色而細的，尾巴直指太陽的反方向，大家可以看1997年4月的海爾·波普彗星的照片便容易明白。彗尾有單條，也有好幾條。彗尾長度可高達數百萬千米，甚至上億千米，因此人們可以透過肉眼或望遠鏡觀察到彗星與太陽間的互動。

但是值得注意的是，因為距離太陽遠或者彗核不大等等的緣故，并非所有彗星都具有上面所述的這些結構。許多彗星只能通過望遠鏡觀測到，稱之為“暗彗星”。當海爾·波普彗星還沒接近太陽（1995年8月—1996年末）或遠離太陽時（1998年初至今）就是這種看上去像橢圓的星云般的形象。

彗星軌道多數是拋物線，少數是極為狹長的橢圓或雙曲線。具有橢圓軌道的彗星，周期性地在太陽附近出現。彗星依照軌道周期的長短區分為短周期彗星與長周期彗星兩種，只要周期少于200年者為短周期彗星，反之則為長周期彗星。短周期彗星的軌道大多與黃道面同一平面，而長周期彗星的軌道可以和黃道面成任何夾角，比如百武彗星的夾角約為124°。而拋物線或雙曲線軌道的彗星則被稱為非周期彗星，它們只接近太陽一次。

■海爾·波普彗星在一棵樹的上方劃過

彗星的軌道還可能受到行星引力的影響改變原來軌道的形狀，尤其是通過行星軌道非常接近行星的時候。如果由于行星的影響而使彗星速度加快，則有可能使彗星脫離太陽系。反之，當速度減慢時，長周期彗星可能會變成短周期彗星。非周期彗星甚至被捕獲，成為周期彗星。

也正是由于彗星軌道的奇異特性，使天文學家一直在爭論它是否是太陽系的一員。

彗星可根據運行軌道的不同分為三種類型：離心率e＜1的橢圓、離心率e=1的拋物線和離心率e＞1的雙曲線。而在橢圓形軌道上運行的彗星就稱為周期彗星，周期彗星又可分為周期小于200年的短周期彗星和周期大于200年的長周期彗星。但彗星的周期會受到大質量星體（主要是木星和土星）的擾動影響而改變，如1994年“蘇梅克·列維”9號彗星就是受到木星的擾動，從而使它偏離了原來的軌道并撞上了木星。

在1995年前，彗星是依照每年的發現先后順序以英文小寫排列，如1994年發現第一顆彗星就是1994a，以此類推，經過一段時間觀測，確定該彗星的軌道并修正后，就以該彗星過近日點的先后次序，以羅馬數字Ⅰ、Ⅱ等排在年之后（這種編號通常是該年結束后2年才能編好），如“蘇梅克·列維9”號彗星的編號為1993e和1994X。

除了編號外，彗星通常都是以發現者姓氏來命名，但一顆彗星最多只能冠以三個發現者的名字，“蘇梅克·列維9”號彗星的英文名稱為Shoemaker-Levy 9。

從1995年起，國際天文聯合會參考小行星的命名法則，修改了彗星命名法，采用以半個月為單位，按英文字母順序排列的新彗星編號法。以英文全部字母去掉I和Z不用，將剩下的24個字母依順序，如1月份上半月為A、1月份下半月為B、依此類推至12月下半月為Y，其后再以1、2、3等數字序號編排同一個半月內所發現的彗星。此外為方便識別彗星的狀況，于編號前加上標記：

A/可能為小行星；

P/確認回歸1次以上的短周期彗星，P前面再加上周期彗星總表編號（如哈雷彗星為1P/1982 U1或簡稱1P亦可）；

C/長周期彗星（200年周期以上，如海爾·波普彗星為C/1995 O1）；

X/尚未算出軌道根數的彗星；

D/不再回歸或可能已消失了的彗星（如蘇梅克·列維9號彗星為D/1993 F2）；

S/新發現的行星之衛星。

如果彗星破碎，分裂成數個以上的彗核，則在編號后加上-A、-B……以區分每個彗核。回歸彗星方面，如彗星再次被觀測到回歸時，則在P/（或可能是D/）前加上一個由IAU小行星中心給定的序號，以避免該彗星回歸時重新標記，如哈雷彗星有以下標記：1P/1682 Q1=1P/1910 A2=1P/1982 U1=1P/Halley=哈雷彗星。

目前有5顆天體被同時列入小行星和彗星的名單中，分別為:

95P/開朗=2060開朗

107P/威爾遜·哈靈頓=4015威爾遜·哈靈頓

133P/Elst-Pizarro=7968 Elst-Pizarro

174P/Echeclus=60558厄開克洛斯

176P/LINEAR=118401LINEAR

彗星奇特的形態，加上偶爾才能看到，古代許多地區的人們都把它視為上天的一種征兆。在中國古代，人們把它看做災禍降臨的不祥之兆，稱之為“災星”。歐洲曾經把它看做上帝給予的預示。錢鐘書說，“古人每借天變以諫誡帝王”，“以彗星為‘天教’、熒惑為‘天罰’”，“然君主復即以此道還治臣工，有災異則譴咎公卿”。

■2011年12月21日國際空間站的宇航員拍攝的彗星照片

■1976年拍攝的威斯特彗星