什么是彗星?关于太空“脏雪球”的一切
如果您只是想观察一颗彗星,您可以跳过本文并下载Star Walk 2。此app可让您找到天空中的任何彗星,包括C/2023 A3彗星。只需单击此链接即可获取。但如果您来这里是为了阅读更多内容,我们很高兴您留下来,这里有很多有趣的东西!读完之后,别忘了试用 Star Walk 2,我们会非常感激。
内容
什么是彗星?
彗星是一种由冰和尘埃组成的太空物体,绕太阳运行。当彗星位于太阳系内部时,在天空中可以看到它,它是一个带有尾巴的模糊光点。
彗星是由什么构成的?
彗星有时被称为“脏雪球”,因为它们主要由太阳系形成之初遗留下来的冰、岩石、气体和尘埃组成。
彗核
每颗彗星的核心都有一个固体核心,称为彗核,通常由冰、尘埃和岩石物质组成。彗核的大小从几百米到几十公里不等。当彗星接近太阳时,热量会导致彗核升华,释放出气体和尘埃。
彗发
彗核周围是彗发,这是彗星接近太阳时形成的一层模糊、发光的气体和尘埃层。彗发可宽达数千公里,使彗星在夜空中显得明亮。
氢包层
彗发之外是氢包层,由彗星发射的中性氢原子组成。这一层可以延伸到太空中1000万公里。随着彗星接近太阳,氢包层会变得越来越大。
彗尾
彗星以其壮观的彗尾而闻名,其长度可达数百万公里。太阳风撞击彗星时通常会形成两种类型的彗尾:
- 尘埃尾由反射阳光的细小尘埃颗粒组成。它很宽,通常略微弯曲。尘埃尾通常(但不精确)指向远离太阳的方向。
- 离子尾由带电气体粒子形成。它很薄且呈线性,始终指向远离太阳的方向。
随着彗星释放的气体冷却,它变得看不见了。与此同时,剩余的尘埃颗粒继续沿着彗星绕太阳的轨道漂移。当地球与彗星的轨道平面相交时,部分尘埃会被阳光重新照亮,所以我们可以看到一个反尾,这是一条明亮的条纹,似乎指向太阳,与其他两条彗尾相反。它实际上不是彗星的一部分,而是一种视觉错觉。大多数彗星的进化程度不足以使反尾可见。
有趣的事实:1744年的大彗星有多达六条彗尾。这可能是因为彗星在非常接近太阳时开始分裂,并且至少有三个活跃的彗核。另一种理论认为,它的尾巴是“尘埃条纹”(dust striae)的一个例子,尘埃条纹有时在彗星尾巴中可见。
彗星是如何形成的?
天文学家认为彗星 形成于45亿多年前和太阳系行星形成于同一个气体和尘埃盘中。由于它们起源于远离太阳的寒冷地区,因此含有更多的冰。这些冰体可以被认为是宇宙时间胶囊:它们由可追溯到早期太阳系形成的物质和冰组成。这意味着它们掌握着关于我们的行星如何形成以及当时条件如何的线索。
彗星的基本类型
彗星通常根据其轨道周期长度进行分类。
短周期彗星
- 描述:轨道相对较小,经常返回太阳系内部。
- 轨道周期:通常少于200年
- 示例:哈雷彗星(轨道周期为75年)
长周期彗星
- 描述:轨道为椭圆形,比短周期彗星长,但比非周期彗星短。
- 轨道周期:一般在200至1000年之间
- 示例:C/1983 H1彗星(轨道周期为960年)
非周期彗星
- 描述:要么轨道周期极长,要么以双曲线或抛物线路径运行,不是封闭轨道。
- 轨道周期:超过1000年/无周期(仅在太阳系中出现一次)
- 示例:C/1811 F1,即1811年的大彗星(轨道周期为2,974年)
更多值得了解的彗星类型
掠日彗星
掠日彗星是一种特殊类型的彗星,它非常接近太阳,因此会受到强烈的太阳辐射和引力。较小的掠日彗星在接近太阳时会完全燃烧,但较大的掠日彗星(彗核半径大于2-3公里)可以多次通过近日点。
当这些彗星接近太阳时,热量会导致其冰蒸发,通常会导致气体和尘埃的壮观爆发。许多掠日彗星甚至会变成肉眼可见的大彗星。
最著名的掠日彗星群之一是克鲁兹彗星群,据信它起源于一千年前分裂的一颗较大的彗星。著名的池谷-关彗星 (C/1965 S1) 有时被称为1965年大彗星,就属于这一群。克鲁兹彗星群中的一颗很快就会在天空中亮起来:据信新发现的彗星C/2024 S1 (ATLAS)将在10月下旬达到肉眼可见度(视星等-5至-7)!
熄火彗星
熄火彗星通常被称为“休眠彗星”或“休眠彗星”,是指已经耗尽掉绝大部分挥发性冰的彗星。虽然熄火彗星不会产生可见的彗发或彗尾,但它们仍然可以在太空中被探测到为固体。例如,近地小行星3552(唐吉訶德星)实际上是一颗死彗星:在红外图像中发现了微弱的彗尾。
彗星从何而来?
短周期彗星通常起源于柯伊伯带,这是海王星之外充满冰体的区域。长周期彗星通常起源于奥尔特云,这是环绕太阳系的遥远球形壳。最近,一些彗星被发现在主小行星带。此外,还有太阳系之外发现的系外彗星。
是什么让彗星靠近地球?
行星或恒星的引力可以将彗星从柯伊伯带或奥尔特云中拉出来。这种引力拖拽使彗星重新转向太阳。随着彗星加速,其轨道变长,类似于长椭圆形。有些彗星直接坠入太阳,从此再也看不见了。
观察彗星:指南
彗星何时可见?
彗星在太阳系内部时最容易被看到。当彗星靠近太阳时,它会变热并开始释放气体。这时,一颗小而暗的岩石会变成一大团蓬松的气体和尘埃云,通过望远镜甚至肉眼都可以看到它。彗星的亮度会根据它们与地球和太阳的距离而变化。
看到彗星有多罕见?
明亮的肉眼彗星相对罕见。它们以不规则的间隔出现,但平均每十年出现一次。像这样的每颗彗星都会成为一件大事:例如,我们现在期待着十月初,届时C/2023 A3(紫金山-阿特拉斯)彗星应该会达到其最大亮度。
每年可以用双筒望远镜和望远镜观察几次较暗的彗星。访问我们的即将出现的彗星列表,了解即将在天空中看到的彗星!
肉眼可见的彗星:它应该有多亮?
谈到彗星,需要考虑的一个重要因素是它们的视觉亮度,即视星等。它决定了我们在没有望远镜的情况下能有多容易地看到它。
在理想条件下,普通人眼可以检测到星等高达约6的物体。然而,彗星不是精确的光源(如恒星),而是弥散的斑点(如星系或星云)。这意味着它们不会将光聚焦到一个点,使它们看起来不如同星等的恒星明亮。因此,彗星需要更亮(大约4等)才能用肉眼轻松看到。
由于一种称为前向散射的现象,较暗的彗星会显得更亮。当阳光从彗星彗发和彗尾的微小粒子上反射并向观察者散射时,就会发生这种情况。前向散射增强了彗星的可见度,使其显得更亮。
如何观看彗星?
-
查看即将出现的彗星:查看天文组织或跟踪彗星观测的网站的公告。彗星观测数据库(Comet Observation database)、TheSkyLive网站以及天文学家Gideon van Buitenen和Seiichi Yoshida经常提供有关彗星的最新消息。此外,您还可以查看我们的网站上的文章。
-
选择正确的时间:彗星在近地点(在太空中距离地球最近)或近日点(在太空中距离太阳最近)的特定时间观看效果最佳。最好检查您要观察的每颗彗星的最佳观看时间。例如,在近日点附近,当彗星在天空中靠近太阳时,最好在日出前或日落后开始观测,以免彗星被阳光遮挡。
-
寻找一个黑暗的地方:光污染会妨碍您的观察,因此请尝试寻找远离城市灯光的位置。公园、乡村地区或高地都是不错的选择。
-
使用双筒望远镜或望远镜:虽然有些彗星可以用肉眼看到,但双筒望远镜或望远镜可以增强您的观看体验并帮助您看到更多细节。
-
查看天气:晴朗的天空对于良好的能见度至关重要。查看天气预报以确保最佳条件。
-
知道在哪里看:通过星图或观星应用程序(如Star Walk 2)在夜空中找到彗星。您可以使用精确坐标、星座或天体(行星、恒星等)作为参考点。
-
要有耐心:发现彗星需要时间,尤其是在彗星微弱的情况下。给自己充足的时间来观察天空。
著名彗星
1P/哈雷彗星
哈雷彗星也许是最著名的彗星,大约每76年从地球上可见一次。哈雷彗星自公元前240年以来就被历史上各种文化记录下来,并经常被视为重大事件的预兆或先兆。1066年,这颗彗星出现在英国国王哈罗德二世在黑斯廷斯战役中战败之前。1910年,科学家在哈雷彗星的尾巴中发现了有害气体氰化物,这引起了公众恐慌:人们争相购买防毒面具、假冒“防彗星药丸”和“防彗星雨伞”。哈雷彗星最后一次出现是在1986年,它将在2061年回归。我们期待着它!
休梅克-利维9号彗星
休梅克-利维9号彗星于1994年与木星相撞,产生了一系列壮观的爆炸,从地球上可以观察到。这次碰撞展示了彗星的潜在破坏力,并大大提高了我们对彗星撞击事件及其对行星体影响的理解。
67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星
67P/丘留莫夫-格拉西缅科彗星因欧洲航天局的“罗塞塔号”任务而出名,该任务于2014年成功绕行彗星并着陆了一颗探测器(“菲莱”登陆器)。收集的数据为彗星的起源及其在太阳系历史中的作用提供了见解。67P彗星因其独特的鸭形形状和活跃的气体和尘埃喷流而特别引人注目,使其成为持续研究的迷人主题。
这个名单还可以继续:我们可以想到十几颗因某种原因而出名的彗星。最常见的出名彗星是所谓的大彗星,它们变得特别明亮,可以用肉眼看到。阅读我们的专题文章,了解有关这些特殊彗星的更多信息。
关于彗星的事实
“彗星”的意思是“长毛的星星”
英文单词“comet”(“彗星”)源于希腊语单词“comētēs”,意为“长毛的星星”。希腊人也称彗星为“有胡须的星星”。
彗星是流星的来源
流星通常与彗星有关。当彗星穿过太阳系时,它会留下一串尘埃和碎片。当地球穿过这条碎片轨迹时,微小颗粒会高速进入我们的大气层,燃烧并形成我们看到的明亮流星。
彗星可能为地球带来了生命
科学家推测彗星(由冰、有机化合物和其他基本元素组成)可能在数十亿年前与地球相撞,为地球提供了构成蛋白质的氨基酸,而蛋白质是生命所必需的组成部分。这一假设表明彗星可能在生命起源中发挥了至关重要的作用。
彗星通常被视为不祥之兆
很久以前,人们认为彗星预示着坏事,比如国王的死亡或大灾难。1811年的大彗星是有史以来观测到的最明亮的彗星之一,与各种灾难有关,包括拿破仑战争和自然灾害。人们认为比埃拉彗星造成了1871年10月美国同时发生的几场大火,包括芝加哥大火、密歇根大火和佩什蒂戈大火。1997年海尔-波普彗星的到来也引发了天堂之门集体自杀事件,因为追随者认为彗星是离开地球的标志。
关于彗星还有更多有趣的事实。你知道哪颗彗星在18个月内肉眼可见吗?1811年的大彗星和干邑白兰地有什么关系?通过我们的关于大彗星的测验,了解有关这些特殊太空物体的更多信息!
彗星常见问题
有多少颗彗星?
截至2024年9月,已发现约4,000颗彗星。然而,这只是潜在彗星总数的一小部分,因为外太阳系(奥尔特云内)的彗星状天体库估计包含约一万亿颗彗星。
下一颗明亮的彗星是什么时候?
C/2023 A3(紫金山-阿特拉斯)彗星预计将在2024年10月12日左右达到肉眼亮度(最高-3.0等)。C/2024 S1 (ATLAS)彗星可能成为今年最亮的彗星,并在2024年10月28日左右达到-5到-7等。此后,C/2024 G3(阿特拉斯)彗星可能会在2025年1月**之前肉眼可见。
彗星是如何得名的?
彗星通常以其发现者的名字命名;例如,麦克诺特彗星,也被称为2007年大彗星,是以英裔澳大利亚天文学家罗伯特·麦克诺特的名字命名的。地面和太空望远镜和天文台也擅长发现彗星,因此许多彗星的名称都包括它们的名字,例如ISON或紫金山。
有些彗星的名称包括发现年份和一个字母或数字,表示它们在那一年被发现的顺序。例如,“C/2023 A3(紫金山-阿特拉斯)”表示它是一颗非周期彗星(以“C”表示),于2023年1月上半月发现(这对应于国际天文学联合会彗星命名系统中的字母A),并且它是同一时期发现的第三颗彗星(因此编号为3)。“Tsuchinshan-ATLAS”表示该发现是使用紫金山天文台的望远镜和小行星撞击地球最后预警系统(ATLAS)发现的。
彗星有尾巴的原因是什么?
当彗星位于太阳系内部时,太阳会使其升温,导致彗星的冰蒸发并释放尘埃和气体粒子。太阳风将这些粒子从彗星上吹走,我们就能看到尘埃和离子尾巴。
彗星能持续多久?
彗星可以持续数千至数百万年,但它们的核每次经过太阳附近时都会逐渐侵蚀。最终,它们可能会分裂或失去所有挥发性物质。
彗星会撞击地球吗?
虽然理论上彗星有可能与地球相撞,但这种事件极为罕见。研究估计直径为0.3公里的彗星大约每500年撞击地球一次,而直径为1.6公里的彗星大约每6,000年撞击地球一次。据估计,像休梅克-利维9号彗星(1.5-2公里)大小的彗星与地球相撞的可能性为每1000万年。如果这颗彗星撞击的是地球而不是木星,它可能会消灭地球上的生命。科学家积极监测近地物体以评估任何潜在威胁。
彗星:总结
彗星是一种主要由冰、尘埃和岩石物质组成的太空物体。彗星绕太阳运行,通常根据其轨道周期进行分类:短周期彗星绕太阳运行不到200年,而长周期彗星则需要200多年。它们被认为是早期太阳系的残余,可以为太阳系的形成和演化提供宝贵的见解。下载Star Walk 2并轻松追踪天空中的彗星!