什麽是彗星?關于太空“髒雪球”的一切
如果您只是想觀察一顆彗星,您可以跳過本文並下載Star Walk 2。此app可讓您找到天空中的任何彗星,包括C/2023 A3彗星。只需單擊此鏈接即可獲取。但如果您來這裏是為了閱讀更多內容,我們很高興您留下來,這裏有很多有趣的東西!讀完之後,別忘了試用 Star Walk 2,我們會非常感激。
內容
什麽是彗星?
彗星是一種由冰和塵埃組成的太空物體,繞太陽運行。當彗星位于太陽系內部時,在天空中可以看到它,它是一個帶有尾巴的模糊光點。
彗星是由什麽構成的?
彗星有時被稱為“髒雪球”,因為它們主要由太陽系形成之初遺留下來的冰、岩石、氣體和塵埃組成。
彗核
每顆彗星的核心都有一個固體核心,稱為彗核,通常由冰、塵埃和岩石物質組成。彗核的大小從幾百米到幾十公裏不等。當彗星接近太陽時,熱量會導致彗核升華,釋放出氣體和塵埃。
彗發
彗核周圍是彗發,這是彗星接近太陽時形成的一層模糊、發光的氣體和塵埃層。彗發可寬達數千公裏,使彗星在夜空中顯得明亮。
氫包層
彗發之外是氫包層,由彗星發射的中性氫原子組成。這一層可以延伸到太空中1000萬公裏。隨著彗星接近太陽,氫包層會變得越來越大。
彗尾
彗星以其壯觀的彗尾而聞名,其長度可達數百萬公裏。太陽風撞擊彗星時通常會形成兩種類型的彗尾:
- 塵埃尾由反射陽光的細小塵埃顆粒組成。它很寬,通常略微彎曲。塵埃尾通常(但不精確)指向遠離太陽的方向。
- 離子尾由帶電氣體粒子形成。它很薄且呈線性,始終指向遠離太陽的方向。
隨著彗星釋放的氣體冷卻,它變得看不見了。與此同時,剩余的塵埃顆粒繼續沿著彗星繞太陽的軌道漂移。當地球與彗星的軌道平面相交時,部分塵埃會被陽光重新照亮,所以我們可以看到一個反尾,這是一條明亮的條紋,似乎指向太陽,與其他兩條彗尾相反。它實際上不是彗星的一部分,而是一種視覺錯覺。大多數彗星的進化程度不足以使反尾可見。
有趣的事實:1744年的大彗星有多達六條彗尾。這可能是因為彗星在非常接近太陽時開始分裂,並且至少有三個活躍的彗核。另一種理論認為,它的尾巴是“塵埃條紋”(dust striae)的一個例子,塵埃條紋有時在彗星尾巴中可見。
彗星是如何形成的?
天文學家認為彗星 形成于45億多年前和太陽系行星形成于同一個氣體和塵埃盤中。由于它們起源于遠離太陽的寒冷地區,因此含有更多的冰。這些冰體可以被認為是宇宙時間膠囊:它們由可追溯到早期太陽系形成的物質和冰組成。這意味著它們掌握著關于我們的行星如何形成以及當時條件如何的線索。
彗星的基本類型
彗星通常根據其軌道周期長度進行分類。
短周期彗星
- 描述:軌道相對較小,經常返回太陽系內部。
- 軌道周期:通常少于200年
- 示例:哈雷彗星(軌道周期為75年)
長周期彗星
- 描述:軌道為橢圓形,比短周期彗星長,但比非周期彗星短。
- 軌道周期:一般在200至1000年之間
- 示例:C/1983 H1彗星(軌道周期為960年)
非周期彗星
- 描述:要麽軌道周期極長,要麽以雙曲線或抛物線路徑運行,不是封閉軌道。
- 軌道周期:超過1000年/無周期(僅在太陽系中出現一次)
- 示例:C/1811 F1,即1811年的大彗星(軌道周期為2,974年)
更多值得了解的彗星類型
掠日彗星
掠日彗星是一種特殊類型的彗星,它非常接近太陽,因此會受到強烈的太陽輻射和引力。較小的掠日彗星在接近太陽時會完全燃燒,但較大的掠日彗星(彗核半徑大于2-3公裏)可以多次通過近日點。
當這些彗星接近太陽時,熱量會導致其冰蒸發,通常會導致氣體和塵埃的壯觀爆發。許多掠日彗星甚至會變成肉眼可見的大彗星。
最著名的掠日彗星群之一是克魯茲彗星群,據信它起源于一千年前分裂的一顆較大的彗星。著名的池谷-關彗星 (C/1965 S1) 有時被稱為1965年大彗星,就屬于這一群。克魯茲彗星群中的一顆很快就會在天空中亮起來:據信新發現的彗星C/2024 S1 (ATLAS)將在10月下旬達到肉眼可見度(視星等-5至-7)!
熄火彗星
熄火彗星通常被稱為“休眠彗星”或“休眠彗星”,是指已經耗盡掉絕大部分揮發性冰的彗星。雖然熄火彗星不會産生可見的彗發或彗尾,但它們仍然可以在太空中被探測到為固體。例如,近地小行星3552(唐吉訶德星)實際上是一顆死彗星:在紅外圖像中發現了微弱的彗尾。
彗星從何而來?
短周期彗星通常起源于柯伊伯帶,這是海王星之外充滿冰體的區域。長周期彗星通常起源于奧爾特雲,這是環繞太陽系的遙遠球形殼。最近,一些彗星被發現在主小行星帶。此外,還有太陽系之外發現的系外彗星。
是什麽讓彗星靠近地球?
行星或恒星的引力可以將彗星從柯伊伯帶或奧爾特雲中拉出來。這種引力拖拽使彗星重新轉向太陽。隨著彗星加速,其軌道變長,類似于長橢圓形。有些彗星直接墜入太陽,從此再也看不見了。
觀察彗星:指南
彗星何時可見?
彗星在太陽系內部時最容易被看到。當彗星靠近太陽時,它會變熱並開始釋放氣體。這時,一顆小而暗的岩石會變成一大團蓬松的氣體和塵埃雲,通過望遠鏡甚至肉眼都可以看到它。彗星的亮度會根據它們與地球和太陽的距離而變化。
看到彗星有多罕見?
明亮的肉眼彗星相對罕見。它們以不規則的間隔出現,但平均每十年出現一次。像這樣的每顆彗星都會成為一件大事:例如,我們現在期待著十月初,屆時C/2023 A3(紫金山-阿特拉斯)彗星應該會達到其最大亮度。
每年可以用雙筒望遠鏡和望遠鏡觀察幾次較暗的彗星。訪問我們的即將出現的彗星列表,了解即將在天空中看到的彗星!
肉眼可見的彗星:它應該有多亮?
談到彗星,需要考慮的一個重要因素是它們的視覺亮度,即視星等。它決定了我們在沒有望遠鏡的情況下能有多容易地看到它。
在理想條件下,普通人眼可以檢測到星等高達約6的物體。然而,彗星不是精確的光源(如恒星),而是彌散的斑點(如星系或星雲)。這意味著它們不會將光聚焦到一個點,使它們看起來不如同星等的恒星明亮。因此,彗星需要更亮(大約4等)才能用肉眼輕松看到。
由于一種稱為前向散射的現象,較暗的彗星會顯得更亮。當陽光從彗星彗發和彗尾的微小粒子上反射並向觀察者散射時,就會發生這種情況。前向散射增強了彗星的可見度,使其顯得更亮。
如何觀看彗星?
-
查看即將出現的彗星:查看天文組織或跟蹤彗星觀測的網站的公告。彗星觀測數據庫(Comet Observation database)、TheSkyLive網站以及天文學家Gideon van Buitenen和Seiichi Yoshida經常提供有關彗星的最新消息。此外,您還可以查看我們的網站上的文章。
-
選擇正確的時間:彗星在近地點(在太空中距離地球最近)或近日點(在太空中距離太陽最近)的特定時間觀看效果最佳。最好檢查您要觀察的每顆彗星的最佳觀看時間。例如,在近日點附近,當彗星在天空中靠近太陽時,最好在日出前或日落後開始觀測,以免彗星被陽光遮擋。
-
尋找一個黑暗的地方:光汙染會妨礙您的觀察,因此請嘗試尋找遠離城市燈光的位置。公園、鄉村地區或高地都是不錯的選擇。
-
使用雙筒望遠鏡或望遠鏡:雖然有些彗星可以用肉眼看到,但雙筒望遠鏡或望遠鏡可以增強您的觀看體驗並幫助您看到更多細節。
-
查看天氣:晴朗的天空對于良好的能見度至關重要。查看天氣預報以確保最佳條件。
-
知道在哪裏看:通過星圖或觀星應用程序(如Star Walk 2)在夜空中找到彗星。您可以使用精確坐標、星座或天體(行星、恒星等)作為參考點。
-
要有耐心:發現彗星需要時間,尤其是在彗星微弱的情況下。給自己充足的時間來觀察天空。
著名彗星
1P/哈雷彗星
哈雷彗星也許是最著名的彗星,大約每76年從地球上可見一次。哈雷彗星自公元前240年以來就被曆史上各種文化記錄下來,並經常被視為重大事件的預兆或先兆。1066年,這顆彗星出現在英國國王哈羅德二世在黑斯廷斯戰役中戰敗之前。1910年,科學家在哈雷彗星的尾巴中發現了有害氣體氰化物,這引起了公衆恐慌:人們爭相購買防毒面具、假冒“防彗星藥丸”和“防彗星雨傘”。哈雷彗星最後一次出現是在1986年,它將在2061年回歸。我們期待著它!
休梅克-利維9號彗星
休梅克-利維9號彗星于1994年與木星相撞,産生了一系列壯觀的爆炸,從地球上可以觀察到。這次碰撞展示了彗星的潛在破壞力,並大大提高了我們對彗星撞擊事件及其對行星體影響的理解。
67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星
67P/丘留莫夫-格拉西緬科彗星因歐洲航天局的“羅塞塔號”任務而出名,該任務于2014年成功繞行彗星並著陸了一顆探測器(“菲萊”登陸器)。收集的數據為彗星的起源及其在太陽系曆史中的作用提供了見解。67P彗星因其獨特的鴨形形狀和活躍的氣體和塵埃噴流而特別引人注目,使其成為持續研究的迷人主題。
這個名單還可以繼續:我們可以想到十幾顆因某種原因而出名的彗星。最常見的出名彗星是所謂的大彗星,它們變得特別明亮,可以用肉眼看到。閱讀我們的專題文章,了解有關這些特殊彗星的更多信息。
關于彗星的事實
“彗星”的意思是“長毛的星星”
英文單詞“comet”(“彗星”)源于希臘語單詞“comētēs”,意為“長毛的星星”。希臘人也稱彗星為“有胡須的星星”。
彗星是流星的來源
流星通常與彗星有關。當彗星穿過太陽系時,它會留下一串塵埃和碎片。當地球穿過這條碎片軌迹時,微小顆粒會高速進入我們的大氣層,燃燒並形成我們看到的明亮流星。
彗星可能為地球帶來了生命
科學家推測彗星(由冰、有機化合物和其他基本元素組成)可能在數十億年前與地球相撞,為地球提供了構成蛋白質的氨基酸,而蛋白質是生命所必需的組成部分。這一假設表明彗星可能在生命起源中發揮了至關重要的作用。
彗星通常被視為不祥之兆
很久以前,人們認為彗星預示著壞事,比如國王的死亡或大災難。1811年的大彗星是有史以來觀測到的最明亮的彗星之一,與各種災難有關,包括拿破侖戰爭和自然災害。人們認為比埃拉彗星造成了1871年10月美國同時發生的幾場大火,包括芝加哥大火、密歇根大火和佩什蒂戈大火。1997年海爾-波普彗星的到來也引發了天堂之門集體自殺事件,因為追隨者認為彗星是離開地球的標志。
關于彗星還有更多有趣的事實。你知道哪顆彗星在18個月內肉眼可見嗎?1811年的大彗星和幹邑白蘭地有什麽關系?通過我們的關于大彗星的測驗,了解有關這些特殊太空物體的更多信息!
彗星常見問題
有多少顆彗星?
截至2024年9月,已發現約4,000顆彗星。然而,這只是潛在彗星總數的一小部分,因為外太陽系(奧爾特雲內)的彗星狀天體庫估計包含約一萬億顆彗星。
下一顆明亮的彗星是什麽時候?
C/2023 A3(紫金山-阿特拉斯)彗星預計將在2024年10月12日左右達到肉眼亮度(最高-3.0等)。C/2024 S1 (ATLAS)彗星可能成為今年最亮的彗星,並在2024年10月28日左右達到-5到-7等。此後,C/2024 G3(阿特拉斯)彗星可能會在2025年1月**之前肉眼可見。
彗星是如何得名的?
彗星通常以其發現者的名字命名;例如,麥克諾特彗星,也被稱為2007年大彗星,是以英裔澳大利亞天文學家羅伯特·麥克諾特的名字命名的。地面和太空望遠鏡和天文台也擅長發現彗星,因此許多彗星的名稱都包括它們的名字,例如ISON或紫金山。
有些彗星的名稱包括發現年份和一個字母或數字,表示它們在那一年被發現的順序。例如,“C/2023 A3(紫金山-阿特拉斯)”表示它是一顆非周期彗星(以“C”表示),于2023年1月上半月發現(這對應于國際天文學聯合會彗星命名系統中的字母A),並且它是同一時期發現的第三顆彗星(因此編號為3)。“Tsuchinshan-ATLAS”表示該發現是使用紫金山天文台的望遠鏡和小行星撞擊地球最後預警系統(ATLAS)發現的。
彗星有尾巴的原因是什麽?
當彗星位于太陽系內部時,太陽會使其升溫,導致彗星的冰蒸發並釋放塵埃和氣體粒子。太陽風將這些粒子從彗星上吹走,我們就能看到塵埃和離子尾巴。
彗星能持續多久?
彗星可以持續數千至數百萬年,但它們的核每次經過太陽附近時都會逐漸侵蝕。最終,它們可能會分裂或失去所有揮發性物質。
彗星會撞擊地球嗎?
雖然理論上彗星有可能與地球相撞,但這種事件極為罕見。研究估計直徑為0.3公裏的彗星大約每500年撞擊地球一次,而直徑為1.6公裏的彗星大約每6,000年撞擊地球一次。據估計,像休梅克-利維9號彗星(1.5-2公裏)大小的彗星與地球相撞的可能性為每1000萬年。如果這顆彗星撞擊的是地球而不是木星,它可能會消滅地球上的生命。科學家積極監測近地物體以評估任何潛在威脅。
彗星:總結
彗星是一種主要由冰、塵埃和岩石物質組成的太空物體。彗星繞太陽運行,通常根據其軌道周期進行分類:短周期彗星繞太陽運行不到200年,而長周期彗星則需要200多年。它們被認為是早期太陽系的殘余,可以為太陽系的形成和演化提供寶貴的見解。下載Star Walk 2並輕松追蹤天空中的彗星!