追捕燃燒的太空雪球

樂天

2000多年前，一位學(xué)者遙望星空，突然，一顆明亮的星星帶著光暈、拖著長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴，劃過夜空，奇特而美麗。由于從未見過如此不同尋常的景象，學(xué)者認(rèn)真地將它記載了下來，這就是彗星。在古代，由于對(duì)宇宙的不了解，人們很害怕這種奇怪而突然出現(xiàn)的景象，視之為一種兇兆，認(rèn)為它預(yù)示著戰(zhàn)爭(zhēng)失敗、重要人物去世等，中國(guó)古代有的皇帝甚至因?yàn)殄缧浅霈F(xiàn)而退位。因此，彗星在中國(guó)還有一個(gè)特殊的名字——“掃把星”。

現(xiàn)代科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，彗星有可能與生命有關(guān)，它也許能夠揭示太陽系形成和生命起源的奧秘。于是，科學(xué)家們努力地接近彗星，甚至“跳”上彗星，一探究竟。

被太陽點(diǎn)燃的臟雪球

彗星中的固體部分被稱為“彗核”，由水冰、氣體冰、巖石和塵埃組成，因此被稱為“臟雪球”;而包裹彗星的稀薄氣體被稱為“彗發(fā)”。彗星以橢圓形軌道圍繞太陽公轉(zhuǎn)，當(dāng)彗星遠(yuǎn)離太陽時(shí)，它們是暗淡無光的;只有當(dāng)一顆彗星與太陽接近時(shí)，被太陽加熱，表面物質(zhì)被汽化，彗星才變成一顆明亮的星體，就像被點(diǎn)燃的火柴頭;而太陽風(fēng)沖擊著彗星，使其拖出一條長(zhǎng)長(zhǎng)的尾巴——彗尾。雖然一般彗核的直徑只有十幾千米，已發(fā)現(xiàn)的最大彗核也不超過60千米，但其彗發(fā)的直徑可達(dá)數(shù)百萬千米，甚至比太陽的直徑還大。當(dāng)彗星遠(yuǎn)離太陽時(shí)，彗發(fā)和彗尾會(huì)逐漸消失。

彗星何時(shí)回歸

大多數(shù)彗星遠(yuǎn)離太陽，非常暗淡，只能通過天文望遠(yuǎn)鏡觀察到，但當(dāng)它穿越太陽系內(nèi)部時(shí)，太陽將它點(diǎn)亮，使它可能被肉眼觀察到。每隔10年就會(huì)有幾顆彗星可被肉眼觀察到，因此，從幾千年前開始，彗星就被許多古文明記載。

由于彗星繞日公轉(zhuǎn)，它也像地球一樣有公轉(zhuǎn)周期，從幾年到數(shù)萬年不等，科學(xué)家可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)對(duì)彗星的回歸日期和軌道進(jìn)行精確的預(yù)測(cè)，這為探測(cè)彗星提供了方便。

人類的老朋友——哈雷彗星

17世紀(jì)的天文學(xué)家愛德蒙·哈雷畫像

有一顆彗星頻繁出現(xiàn)在世界各地的古代文明的歷史記錄中，算是人類的老朋友了，它就是著名的哈雷彗星，當(dāng)然，古人并不清楚這是同一顆彗星。

哈雷彗星是唯一能用肉眼看見的短周期彗星。英國(guó)天文學(xué)家愛德蒙·哈雷于1705年最先發(fā)現(xiàn)它是一顆多次出現(xiàn)的星體，并且計(jì)算出它的回歸周期是76年，預(yù)言這顆彗星將于1758年重返。1758年，這顆彗星果真回歸了，不過哈雷那時(shí)已經(jīng)去世了。后世為紀(jì)念這位偉大的天文學(xué)家，以他的名字命名了這顆彗星。

隨著現(xiàn)代天文學(xué)的發(fā)展，哈雷彗星的回歸必定是天文學(xué)家和天文愛好者的一大盛事，大家會(huì)做好十足的準(zhǔn)備迎接它的到來。其實(shí)，哈雷彗星已經(jīng)不像從前那么明亮了，不借助現(xiàn)代觀測(cè)設(shè)備，已經(jīng)無法被肉眼看到。有的彗星比哈雷彗星更加壯觀，但可能要數(shù)千年才出現(xiàn)一次。

哈雷彗星下一次回歸將在2061年，你想到時(shí)親眼見證它的回歸嗎？

右側(cè)示意圖顯示了太陽系中的三個(gè)小型天體的密集區(qū)域，最大的是奧爾特云，位于太陽系最邊緣，科學(xué)家認(rèn)為它是長(zhǎng)周期彗星的發(fā)源地，但這個(gè)區(qū)域仍是一個(gè)假想，還沒有觀測(cè)數(shù)據(jù)能證明它的存在; 中間的是柯伊伯帶，科學(xué)家認(rèn)為此處是短周期彗星的發(fā)源地;最小的一圈是小行星帶，位于木星和火星軌道之間。

彗星來自太陽系寒冷的邊緣

彗星是如何形成的？科學(xué)家推測(cè)，太陽系和它的行星是由彌漫的星云形成的，許多星云物質(zhì)最終沒有形成大的星體，只留下一些碎片，彗星就是其中的一部分碎片。因此，彗星相當(dāng)于太陽系形成后的遺跡，也許保存著45億年前太陽系形成時(shí)的信息，通過對(duì)彗星進(jìn)行仔細(xì)研究，我們將有可能了解到太陽、各大行星的形成過程。

無數(shù)顆彗星如同休眠般聚集在太陽系的邊緣地帶，那里距太陽非常遙遠(yuǎn)，太陽引力薄弱，而且異常寒冷，幾乎達(dá)到絕對(duì)零度（- 273.15℃）。有時(shí)，在太陽系外星球的引力擾動(dòng)下，某些彗星會(huì)突然被踢出這個(gè)區(qū)域，開始飛往太陽的旅程。

彗星不一定回歸

彗星從太陽系寒冷的邊緣飛向太陽后，在接近太陽的過程中會(huì)被太陽蒸發(fā)掉一部分物質(zhì)，因此每一次回歸都會(huì)造成一部分損耗，彗星最終就像一根燃盡的蠟燭，會(huì)消失殆盡。一般而言，一顆彗星只能繞日公轉(zhuǎn)1000次，而對(duì)于長(zhǎng)周期彗星而言，只有10%能通過近日點(diǎn)50次。

2000年7月，一顆彗星的彗核分裂成碎片，原因不明。

但并非每一顆彗星都會(huì)周期性回歸，有的彗星在接近太陽時(shí)直接撞上了太陽或離太陽太近，以致被摧毀，化成微粒;有的彗星離太陽不夠近，在其他行星的引力下被踢出了太陽系;還有的彗星在行星的引力作用下可能直接與行星相撞，或者在原因不明的情況下分裂，化作若干碎片落入星際或其他行星上，這些碎片有時(shí)可以在地球上被肉眼看到，這便是流星雨。

被彗星撞到會(huì)怎樣

1992年7月，鞋匠-列維9號(hào)彗星在接近木星時(shí)分裂成了21塊碎片，這些碎片開始圍繞木星軌道旋轉(zhuǎn)。這種情況維持了2年后，所有碎片都落向木星，釋放出巨大的能量。每一塊碎片下墜，都以每秒60千米的速度撞擊木星大氣層，導(dǎo)致劇烈爆炸，碎片解體，產(chǎn)生一個(gè)巨大的熱火球，每一個(gè)火球都足足閃耀了15分鐘。當(dāng)爆炸結(jié)束后，爆炸碎屑沉入木星大氣中，形成一個(gè)長(zhǎng)期不變的“瘀傷”——一塊不完整的圓形黑斑，這塊黑斑比地球還大。