什么是彗星?
彗星是由冰和少量岩石组成的小天体,平均物质密度只有10-1000 kg/m3。天文学家形象地称彗星为“脏雪球”。一般情况下,彗星都在太阳系边缘,即使观测到,也和极弱恒星差不多,看不到详细的结构。但当它逐渐靠近太阳时,由于太阳辐射、太阳风和太阳光压力的增加,特别是进入火星的轨道区域后,表面物质挥发形成彗尾,显示出其独特的结构。
彗星头部:彗星有一个朦胧而明亮的“头部”部分——彗星头部。彗发头部由两部分组成,中心是一个致密明亮的核和一个雾状的涂层-彗发。
彗核:彗核通常很小,直径为0.1-100km,很少超过100km。几乎所有彗星的质量都集中在彗核中。
彗发:彗发是原子核的蒸发,其形状和大小与距太阳的距离密切相关。一般来说,越靠近太阳,彗发越亮越大,直径可达数十万公里,有时可相当于甚至超过太阳的直径。
彗星云:人类进入太空探索后,发现在彗发之外还有一个更大的包层,直径约为100-100万公里——彗星云。因为它几乎全部由氢原子组成,所以也被称为氢云。氢云密度极薄,一般在地面上观察不到。
彗尾:长尾是肉眼可见的彗星的主要特征之一,是太阳系中最长的天体。它总是背对着太阳。因为彗尾是彗星头部物质在太阳作用下的结果,所以彗尾不仅与彗星的质量有关,还取决于与太阳的距离。在近日点,它达到最长;一些行星彗星在望远镜中只有模糊的尾巴。主要由气体组成的离子尾是直的,而含有许多尘埃物质的尘埃尾一般是弯曲的。此外,还有少部分彗星在某一阶段出现了异常的尾部——向太阳方向凸出的尾状物质,这种物质被称为反尾,也有人称之为“彗星尾”。有些彗星不止一条尾巴,历史上也有很多双尾甚至三尾的例子。最著名的彗星是1744年的协索,那里有六条尾巴。尾部的材料很薄,恒星的光线可以自由穿过,不受任何影响。细尾的密度远低于实验室真空中气体的密度。
彗星每一次造访太阳,都会失去一些挥发性物质,最终成为太阳系中又一个岩石天体。所以对于宇宙来说,彗星可以说是非常短暂的。许多科学家认为,一些小行星是灭绝的彗星,这些彗星已经失去了所有的挥发性物质。
迄今发现的彗星超过1800颗,其中大部分只和我们见过一次面。它们绕着太阳跑了一圈后,再也不会沿着抛物线或双曲线返回。只有在封闭轨道上运行的彗星才能往返。这是一颗周期性彗星。科学家将200年定为短周期彗星和长周期彗星的分界线。
科学家们一直对彗星感兴趣,因为彗星被认为是我们太阳系中最古老、最原始的天体,其物质成分与太阳系形成前的星云相似。这个星云后来坍缩形成了太阳和行星,所以它在46亿年前太阳和行星形成时就含有尘埃和气体。科学家认为,在地球上形成生命的原始物质很可能是彗星撞击地球时带到地球上的,这为科学家研究太阳系和地球上的生命形成提供了一个窗口。