七月盛夏,刚刚经历金环日食的震撼体验,整个北半球的天文爱好者的目光又迅速聚焦到C/F3新智彗星(NEOWISE)身上。
作为北半球自年的海尔-波普彗星以来最为明亮的彗星,新智彗星着实火了一把。从繁华热闹的北京市区,到大西北苍茫的戈壁沙漠,从阿尔卑斯山谷小镇的灯火之上,再到加拿大北部的绚烂极光中,都出现了它惊艳的身影。
进入8月,随着新智彗星逐渐远离地球,它也慢慢淡出了夜幕的舞台,下一次想要在地球上再看到它,可要等到多年之后了!
大彗星的造访,既给人们带来新奇有趣的画面和回忆,也留下了不少疑问,借此机会,让我想讲讲有关彗星的故事。
巨石阵上的NEOWISE彗星;DeclanDeval,APOD每日一图图作为太阳系里的自由旅行者,彗星们的故乡远在太阳系寒冷寂静的遥远边缘。绝大多数的彗星目前被认为来自于冥王星轨道附近的“柯伊伯带”(Kuiperbelt)和距离太阳数万天文单位(接近一光年)的“奥尔特云”(Oortcloud)。在奥尔特云这片包围着太阳系的球状地带,有数以万亿计的彗星存在,它们都是太阳系形成时的残留物,保留下了太阳系形成初期重要的化学组成信息。
这些彗星中的少部分,偶尔因为太阳附近“路过”的恒星影响,或周围行星的引力摄动,或彗星相互之间的碰撞作用,离开了它们原来平淡无奇、波澜不惊的轨道,进入了一场前往内太阳系的冒险旅程。
柯伊伯带和奥尔特云的位置示意图NASA图彗星本体,也就是彗核,主要是由松散的冰物质、小石块、尘埃等组成,冰物质中除大部分是水冰之外,还有干冰(固态二氧化碳)、固态一氧化碳、氨、甲烷等。它们也因此被称为是一颗颗“脏雪球”。在这场旅程的绝大多数时间里,由于到太阳的距离还是很远,接收到的太阳辐射热量有限,星际空间的寒冷环境不足以使彗星表面物质挥发分解,彗星将长时间处于一种稳定的、不活跃的状态当中。事实上,此时的彗星和小行星没有什么明显的区别,它们并不拖着尾巴。
当彗星进入到太阳系的“雪线”(snowline)之内时(大约为三倍的日地距离),太阳辐射强到足以加热彗星使其表面冰物质挥发的程度,彗星才开始进入活跃状态,挥发出来的物质在彗核周围形成彗发(Coma),并拖出一条彗尾来。往往到这时,它们才开始被地球上的人们在夜空中发现并加以研究。
随着彗星继续向太阳的方向旅行,它受到的太阳辐射愈发强烈,反射的太阳光强度和挥发的物质含量都迅速增加,这使得彗星亮度逐渐上升,彗尾也越来越长。
有少部分彗星可以明亮到被肉眼直接看到的程度,例如这次的新智彗星。经过轨道的近日点后,彗星将逐渐远离太阳和地球,在夜空中也随之暗淡下去。如果是走椭圆形轨道的彗星,它将在许多年后再一次回归。如果是走抛物线轨道的彗星,那么这次内太阳系的旅行它拥有的是单次往返票,回到太阳系的边缘就不再回归,我们只与它相遇一次。
因此可以想象,当彗星拖着长长的尾巴静静地现身于千年前的地球夜空,经历一段时间又逐渐消失离开时,会引起人们怎样的思考与