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发信人: emacs (In the Name of Love), 信区: Science
标  题: 太阳系·彗星
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年08月03日13:31:08 星期六), 站内信件



　　　　　　　　阿西莫夫最新科学指南·太阳系

　　　　　　　　[美]I. 阿西莫夫　著　　朱　岚　译

彗星

　　彗星是太阳系中的又一族成员，有时会非常靠近太阳，在人
们的眼中，彗星是一种横跨天空、光线柔和、云雾状的天体，样
子就像我在第二章中提到的那种长着长尾巴或披散着头发的怪星，
希腊人称之为毛星，我们今天仍称之为彗星。
　　彗星不像恒星或行星那样沿着容易预测的轨道移动，而似乎
是来去无常，没有规律。在科学以前的时代，人们相信天上的星
星与人类息息相关，这些飘忽不定的彗星似乎与生活中的怪事有
联系，例如，未知的灾祸。
　　当天空出现彗星时，任何一个欧洲人都惊恐万状，直到1473
年，情况才有改变，那一年，德国天文学家雷乔蒙塔努斯观察到
了一颗彗星，并夜复一夜地把它相对于恒星的位置都记录了下来。
　　1532年，两位天文学家，一位是意大利的弗拉卡斯托罗，另
一位是德国的阿皮安，仔细研究了那一年出现的一颗彗星，并且
指出它的尾巴始终是背向太阳的。
　　到了1577年，第谷看到了一颗新出现的彗星，试图利用视差
法测定出它的距离。如果按照亚里士多德的说法，彗星是一种大
气现象，那么它的视差应该比月球的视差大。但是实验证明这个
说法错了，因为这颗彗星的视差太小了，根本测量不到。彗星远
在月球之外，必定是一种天体。
　　但是彗星的出没为什么会如此地不规则呢？1687年牛顿提出
了万有引力定律之后，问题似乎清楚了，和太阳系中其他的天体
一样，彗星也应受太阳引力的束缚。
　　1682年，天空中又出现了一颗彗星，牛顿的一位朋友哈雷记
录了它越过天空的路径。在查阅早期的记录时，他想到，1456年、
1531年和1607年的彗星走了一条同样的路径，这些彗星每隔75年
或76年就会再来一次。
　　这使哈雷突然想到，彗星同行星一样绕太阳运行，但是在一
个非常扁的椭圆形轨道上。它们大部分时间在非常遥远的远日点
那部分轨道上，所以太远太暗无法看到，然后在比较短的时间内
闪耀着通过近日点附近的轨道。彗星只有在这一段短时间内才能
被看见；因为其他时间任何人也无法看到，所以显得来去不定。
　　哈雷预言，1682年出现的那颗替星到1758年将会回来。虽然
生前他未能亲眼看到那颗彗星回来，但它真的回来了，1758年12
月25日首次被人们看见。由于它从木星附近通过时受到木星引力
的吸引使它减慢了速度，所以回来得稍迟了一点儿。从此这颗特
殊的彗星被称为哈雷彗星。后来它又于1832年及1910年回来过，
并预计1986年还会再度出现。实际上，在1983年初，当它仍然非
常遥远（但已开始接近地球）的时候，知道往哪里观察的天文学
家们就已经看到它的非常朦胧的身影了。


　　　　　　图：哈雷，1986年3月8日

　　此后又计算出了其他一些彗星的轨道，不过它们都是在行星
系统内的短周期彗星。哈雷彗星的近日点在金星轨道以内，离太
阳只有8790万公里（5460万英里），远日点则在海王星轨道以外，
离太阳52.8亿公里（32.8亿英里）。
　　具有最小轨道的恩克彗星，公转周期为3．3年。它的近日点
离太阳5050万公里（3140万英里），与水星的距离不差上下。远
日点则在小行星带的外层，离太阳61100万公里（38000万英里）。
它是我们所知道的惟一一颗轨道完全在木星轨道以内的彗星。
　　但是长周期彗星的远日点都远在行星系统以外，大约每百万
年左右来太阳系一次。1973年，捷克天文学家科胡特克发现了一
颗引起大家关注的新彗星。原以为这颗彗星会格外明亮，实际上
并不很亮。在近日点，它距离太阳仅3770万公里（2340万英里），
比水星还近。但是，在远日点，竟退到5000亿公里（3110亿英里）
之外，也就是相当于海王星与太阳距离的120倍 （如果轨道计算
正确的话），科胡特克替星绕太阳公转一周要用217000年。毫无
疑问，还会有更大的绕行轨道的彗星。
　1950年，奥尔特提出，从太阳向外延伸6.4×1012～1.29×1013
公里（4×l012～8×1012英里）（科胡特克彗星远日点的25倍）
的广大空间，有上千亿个小天体，大部分直径为0.8～8公里（0.5
～5英里）。它们的质量总和还不到地球的1/8。


　　图：彗木相撞（根据观测数据进行的艺术加工图），1994年7月

　　这种物质是一种彗星壳，是在将近50亿年前形成大阳系时凝
聚的原始气体尘埃云遗留下来的。彗星与小行星的区别在于，小
行星本质上是岩石；彗星则主要是由冰样物质组成的，虽然在它
们通常与太阳的距离时像石头一样坚固，但一旦接近某种热源，
很快就会被蒸发（1949年，美国天文学家 F.L .惠普尔首先提出，
彗星基本上是冰样天体，有一个岩石的核，或者到处分布着砾石。
这个理论被人们称为脏雪球理论。）


　　　　　　图：百武，1996年3月20日

　　在通常情况下，彗星呆在它们遥远的老家，以上百万年的公
转周期绕着遥远的太阳缓慢地运行，然而，如果有一个偶尔的机
会，由于碰撞或某些较近恒星的引力影响，有些彗星在非常缓慢
地环绕太阳公转中加快了速度，从而完全脱离了太阳系。其他的
彗星则速度缓慢，向着太阳运动，同时环绕太阳运行并回到它们
最初的位置，然后再次下落。当这些彗星进入太阳系内部并从地
球附近经过时，我们就能够看见它们。
　　因为彗星发生在一个球形的壳中，所以它们可以从任何角度
进入太阳系内部，而且逆行的可能性和顺行的可能性是一样的。
例如，哈雷替星就是逆向运行的。
　　彗星一旦进入太阳系内部，太阳的热就会使组成彗星的冰样
物质蒸发，从而释放出陷入冰中的尘埃。蒸气和尘埃形成彗星周
围的朦胧大气（彗发），因而使彗星看上去像是一个巨大的有毛
的东西。
　　于是，在完全冻结的时候，哈雷彗星的直径可能只有2．4公
里（1．5英里）。当从太阳附近经过时，在哈雷彗星周围形成的
雾状物，其范围直径可以高达40万公里（25万英里），所占体积
超过巨大木星体积的20倍，但是雾状物中的物质散布得非常稀薄，
同雾状真空一模一样。
　　从太阳发出的比原子（将在第七章中论述）还要小的微粒射
向四面八方。这股太阳风冲击围绕着彗星的雾状物，把它们向外
吹出一条长长的尾巴，这条尾巴可以比太阳本身的体积还要大，
但其中的物质散布得更加稀薄。当然，正如弗拉卡斯托罗和阿皮
安450年前所注意到的那样，这条尾巴总是背向太阳。
　　彗星每次绕过太阳，由于蒸发或从尾巴上流失，都会失去一
些物质。 最后，在经过太阳200次以后，彗星就全部分解成尘埃
而消失。或者，留下一个岩石的核（如恩克彗星部样），最后看
上去不过是一颗小行星。
　　在太阳系的漫长历史中，几百万颗彗星不是被加速从而被驱
逐出太阳系，就是被减速而落入太阳系内部，最后衰亡毁灭。但
是仍然还留有几万亿颗彗星，因此彗星没有绝迹的危险。


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