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日志

冰火之星---彗星传奇

热度 1已有 2039 次阅读2013-12-6 13:41



仰望苍穹,浩瀚星海中,我们都只是沧海一粟。那里有太多的未知和玄妙。而
彗星就像淘气的猫,它们都有尾巴,而且随心所欲地来去~~~冰与火激荡出夜空里华美的轨迹,让人世代为之着迷。争取活到2061年,亲历一次哈雷彗星从眼前划过的场景!

彗星,是一种天体,由太阳系外围行星形成后所剩余的物质(如冰冻的气体、冰块、尘埃)组成。彗星的英文是Comet,是由希腊文演变而来的,意思是“尾巴”或“毛发”,而中文的”彗”字,则是“扫帚”的意思。在《天文略论》这本书中写道:彗星为怪异之星,有首有尾,俗象其形而名之曰扫把星。《春秋》记载,公元前613年,“有星孛入于北斗”,这是世界上公认的首次关于哈雷彗星的确切记录,比欧洲早600多年。

彗星是太阳系较特殊的天体,它们的轨道多数是抛物线,少数是极为狭长的椭圆双曲线,具有椭圆轨道的彗星,周期性地在太阳附近出现。不过,长周期彗星的轨道可以和黄道面成任何夹角。彗星要到离太阳相当近时才会被发现,出现肉眼可见的彗星之机会极少,当预测有大而亮的彗星出现时,常激起一般大众的彗星观测热潮。彗星的核心之大小约在数十公里以内,与它所吸引的注意力实在不成比率。

彗星没有固定的体积,它在远离太阳时,体积很小;接近太阳时,彗发变得越来越大,彗尾变长,体积变得十分巨大。彗尾最长竟可达2亿多千米。彗星的质量非常小, 

绝大部分集中在彗核部分。彗核的平均密度为每立方厘米1克。彗发和彗尾的物质极为稀薄,其质量只占总质量的1%~5%,甚至更小。彗星物质主要由水、氨、甲烷二氧化碳等组成,而彗核则由凝结成冰的水、二氧化碳(干冰)、氨和尘埃微粒混杂组成,是个“脏雪球”。彗尾被认为是由气体和尘埃组成;4个联合的效应将它从彗星上吹出: 
  
(1)当气体和伴生的尘埃从彗核上蒸发时所得到的初始动量。 
  
(2)阳光的辐射压将尘埃推离太阳。 
  
(3)太阳风将带电粒子吹离太阳。 
  
(4)朝向太阳的万有引力吸力。 
  
这些效应的相互作用使每个彗尾看上去都不一样。当然,物质蒸发到彗发和彗尾中去,消耗了彗核的物质。有时以爆发的方式出现,比拉彗星就是那样;1846年它通过太阳时破裂成两个,1852年那次通过以后就全部消失。

彗星[星体] - 起源
彗星 彗星

除了一些周期性的彗星外,不断有开放式或封闭式轨道的新彗星造访内太阳系。新彗星来自何处?这个问题就要从太阳系的形成谈起了。

太阳系的起源:

太阳系的前身,是气体与尘埃所组成的一大团云气,在46亿年前,这团云气或许受到超新星爆炸震波的压缩,开始缓慢旋转与陷缩成盘状,圆盘的中心是年轻的太阳。盘面的云气颗粒相互碰撞,有相当比率的物质凝结成为行星与它们的卫星,另有部份残存的云气物质凝结成彗星。 

当太阳系还很年轻时,彗星可能随处可见,这些彗星常与初形成的行星相撞,对年轻行星的成长与演化,有很深远的影响。地球上大量的水,可能是与年轻地球相撞的许多彗星之遗产,而这些水,后来更孕育了地球上各式各样的生命。 

太阳系形成后的四十多亿年中,靠近太阳系中心区域的彗星,或与太阳、行星卫星相撞,或受太阳辐射的蒸发,己消失迨尽,我们现在所见的彗星应来自太阳系的边缘。如假设残存在太阳系外围的彗星物质,历经数十亿年未变,则研究这些彗星,有助于了解太阳系的原始化学组成与状态。

彗星的起源 
  
彗星的起源是个未解之谜。有人提出,在太阳系外围有一个特大彗星区,那里约有1000亿颗彗星,叫奥尔特云,由于受到其它恒星引力的影响,一部分彗星进入太阳系内部,又由于木星的影响,一部分彗星逃出太阳系,另一些被“捕获”成为短周期彗星;也有人认为彗星是在木星或其它行星附近形成的;还有人认为彗星是在太阳系的边远地区形成的;甚至有人认为彗星是太阳系外的来客。因为周期彗星一直在瓦解着,必然有某种产生新彗星以代替老彗星的方式。可能发生的一种方式是在离太阳105天文单位的半径上储藏有几十亿颗以各种可能方向绕太阳作轨道运动的彗星群。这个概念得到观测的支持,观测到非周期彗星以随机的方向沿着非常长的椭圆形轨道接近太阳。随着时间的推移,由于过路的恒星给予的轻微引力,可以扰乱遥远彗星的轨道,直至它的近日点的距离变成小于几个天文单位。当彗星随后进入太阳系时,太阳系内的各行星的万有引力的吸力能把这个非周期彗星转变成新的周期彗星(它瓦解前将存在几千年)。另一方面,这些力可将它完全从彗星云里抛出。如果这说法正确,过去几个世纪以来一千颗左右的彗星记录只不过是巨大彗星云中很少一部分样本,这种云迄今尚未直接观察到。与个别恒星相联系的这种彗星云可能遍及我们所处的银河系内。迄今还没有找到一种方法来探测可能与太阳结成一套的大量彗星,更不用说那些与其他恒星结成一套的彗星云了。彗星云的总质量还不清楚,不只是彗星总数很难确定,即使单个彗星的质量也很不确定。估计彗星云的质量在10-13至10-3地球质量之间。

最著名的彗星----哈雷彗星

历史上第一个被观测到相继出现的同一天体是哈雷彗星,牛顿的朋友和捐助人哈雷(1656一1742年)在1705年认识到它是周期性的。它的周期是76年。历史记录表明自从公元前240年也可能自公元前466年来,它每次通过太阳时都被观测到了。它最近一次是在1986年通过的。离太阳很远时彗星的亮度很低,而且它的光谱单纯是反射阳光的光谱。当彗星进入离太阳8个天文单位以内时,它的亮度开始迅速增长并且光谱急剧地变化。科学家看到若干属于已知分子的明亮谱线。发生这种变化是因为组成彗星的固体物质(彗核)突然变热到足以蒸发并以叫做彗发的气体云包围彗核。太阳的紫外光引起这种气体发光。彗发的直径通常约为105千米,但彗尾常常很长,达108千米或1天文单位。



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