彗星知识问答

作者: 万淅琳(河南)

问:你知道典型彗星的基本形态吗?

答:彗星是最奇特的天体之一。形状极其特别,远离太阳时,是发光的云雾状小斑点;接近太阳时,由彗核、彗发、彗尾和彗云组成。其中彗核和彗发合起来称为彗头,彗星物质大部分集中在彗核。不同彗星大小不同,“哈雷”彗星在1988年回归近日点时,其彗核直径为16千米;“百武”彗星在今年3月25日从距地球最近点掠过时,彗核直径约10千米;近期观测,每隔50年光顾太阳一次的CHIRON彗星的彗核直径约在166～312千米之间,这是迄今发现的体积最大的彗星。

周期彗星在经过太阳附近时,由于太阳高温辐射作用,都要从彗核中蒸发出气体和尘埃,一般形成长达百万千米以上的彗尾光辉,许多彗星物质顺着彗尾向星际空间逃逸,使它越来越'“瘦”。彗尾形状有时像扫帚,因此,通常彗星也叫“扫帚星”。

问:彗星有几种形状的轨道?

答:彗星的轨道主要有椭圆、抛物线和双曲线。那些在椭圆轨道上运行的彗星称为周期彗星,这类彗星经过若干年后能再一次观测到。处在抛物线和双曲线轨道上的彗星为非周期彗星,它们只拜访太阳一次,便依依拜别太阳系,慢慢驰向茫茫的宇宙深处。

问:彗星来自何方?

答:彗星来自何方,曾是天文学家们争论不休的问题。“哈勃”天文望远镜最近在太阳系边缘发现了彗星的“摇篮”,其中有彗星“婴儿”多达2亿颗。彗星“摇篮”呈环带状,内环位于天王星轨道之外,外环超出冥王星轨道。主要由直径10千米至500千米的冰块和石块组成,它们以缓慢的速度在轨道上乖乖地运行。当这些碎块在太阳和各大行星引力作用下,或受到别的碎块撞击脱离环带后,就会在太阳巨大引力作用下踏上拜访太阳系的漫漫旅途。彗星“摇篮”的发现,解答了太阳系平面内的彗星的来源问题。

问:彗尾为何背离太阳?

答:中国古代天文观察者对每颗彗星尾部的位置和方向都做了缜密的观察,并最早得出彗尾总是背离太阳的结论。《晋书·天文志》一书对此有明确的陈述:“彗星无光,傅日而为光。故夕见则东指,晨见则西指。在日南北,皆随日光而指。”彗尾总是背离太阳这一奇特天文现象,欧洲人迟到16世纪才发现,比我国晚1千多年。

彗尾为何总是背离太阳呢?我国古人具有丰富的想象力,从中悟出是太阳喷发的“气”对彗星施加一种推斥作用。太阳发出的“气”就是现代科学术语太阳风,太阳风是强劲有力的,把彗尾沿背离太阳的方向吹开,形成了长长的光亮彗尾。

问:日全食和彗星能同时出现吗?

答:日全食和彗星同时出现是非常罕见的,这种现象可视为千载难逢的天文奇观。迄今为止,在人类历史上曾有两次记载:1885年5月17日,埃及;1947年5月20日,巴西。明年3月9日,黑龙江省北部将发生日全食,届时可同时看到明亮的海尔-波普彗星。日全食和彗星将首次同时在我国出现。

问:彗星会袭击地球吗?

答:天文学家估算,太阳系中约有1.4×1012颗彗星,进入日地空间的不过九牛一毛而已。近地彗星在绕太阳运行的过程中,由于地球引力作用,会改变它们原来的轨道,对地球搞突然袭击,这种可能性是存在的。著名天文学家休梅克指出,在过去的几亿年间,直径约15～20千米的彗星或小行星大概平均每1亿年袭击地球一次,每次袭击都导致地球上大量物种灭绝。

问:对彗星的研究有何深远意义?

答:彗星“摇篮”处于太阳系的边缘,离太阳遥远,温度极低,很难发生化学反应,因此它保留了很多太阳系的“原始资料”。天文学家认为,太阳系是由一团气体、尘埃和冰块组成的星云演化来的,对彗星“摇篮”的研究将有助于揭示太阳系诞生之谜,并对有可能撞击地球的彗星作出预报。

1981年,美国发射了一颗纬度极轨卫星——“动力学探索者” 1号,上面放置了天体物理学家弗兰克及其同事一起研制的两台可见光摄像机和一台紫外线摄像机,用以观测地球大气物理现象。通过对紫外线摄像机拍摄的图片分析,他们提出了小彗星是地球上空的云和地面上的江河湖海中的水的来源的假说。弗兰克等断言:每天彗星可给地球带来数百万吨的水,每1万年彗星提高海平面约1英寸。因为至今尚未俘获任何彗星样品,地球之水来自彗星的假说,就成为科学家非常艰巨的研究课题。

据研究发现,彗星由稀薄气体、冰冻团块、甲烷、氨、干冰等组成,俗称“脏雪球”。光谱分析还发现,彗星中还含有钾、钙、锰、钠、铁等物质。构成生命特征的物质已经在落到地球上的流星中全部发现。因此,有的科学家指出,彗星是生命的“摇篮”。如果有朝一日科学家能直接从彗核中取到实物标本的话,人类对生命起源的研究以及对彗星构成的认识将会更进一步深入和提高。