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彗 星

在太空深处存在着某种东西,它正在向太阳系内层飞来。最初它运行得很慢,但是后来速度一点点增加,终于有一天它那燃烧着的轨迹从天空中划过,使得我们这个渺小行星上的人们能够目睹它的身影。

这种东西就是彗星。事实上,天空中有许许多多的彗星,它们是数量最多的天体之一,而且不可预测,在太空中飞来飞去。海尔-波普彗星是近年来最漂亮的彗星,在1997年4~5月的夜空中清晰可见。

当然,最著名的是哈雷彗星,是以17世纪英国天文学家埃德蒙·哈雷爵士的名字命名的。在世界各地的历史上,没有哪颗彗星能像哈雷彗星那样得到那么多人的观看,关于它的最早记录是在公元前467年。也许它最为我们熟知的一次回归发生在黑斯廷斯之战期间。那时,它的图案被编织进了巴约挂毯,以此纪念1066年诺曼底公爵威廉征服英国事件。

彗星是天空的定期访问者,历史上各种文明都有关于彗星的记载,但是即使当时最伟大的思想家也不知道它们究竟是什么东西。在古希腊,亚里士多德宣称它们是从地面流出并被带到天空的干热物质。它们遇热就会着火,快速燃烧就会变成流星,慢速燃烧就会变成彗星。差不多过了2 000年,伽利略的理论也好不到哪里去:他认为,彗星是太阳光在地球大气中折射引起的。

要想找到正确的出发点,我们还得回到埃德蒙·哈雷那里去找答案。1678年,哈雷看到过一颗彗星,此后他开始对彗星发生了兴趣,并尽其所能找遍世界各地所有关于出现过彗星的记录。艾萨克·牛顿爵士关于万有引力的定律刚刚发表,哈雷就运用这个定律进行探索。不久,他发现某些彗星看似拥有同一条轨道,而且它们被看到的日期相隔76年。这些分别被观测到的彗星有没有可能实际上是同一颗彗星呢?哈雷认为就是如此,他预言这同一颗彗星将会在1758年重新出现。果真如此,其后也是这样,历史就是这样被他们言中了。

从哈雷的工作我们懂得,有些彗星就像行星那样沿着各自的轨道运行。但是,直到20世纪50年代,我们才最终知道了彗星是由什么构成的。当时的天文学家弗雷德·惠普尔提出了一个理论,他认为,彗核(彗星的核心)只不过是一个直径大约10千米的“脏雪球”。这一理论并没有被普遍接受,但1986年哈雷彗星的回归彻底把这一问题弄清楚了。我们派出了一大批航天器从各种各样的距离去拦截哈雷彗星,最接近它的一艘航天器是欧洲航天局的“乔托号”太空探测器。1986年3月14日,“乔托号”探测器从距彗核仅600千米的地方驶过,它的发现证实了雪球理论。

但是,哈雷彗星看上去更像一个表面凸凹不平的巨大土豆,而不是我们原先预想的圆球形。

这是1997年4月观测到的海尔-波普彗星。

随着彗星雪球接近太阳,离彗核较远的雪球外层的冰开始蒸发,剥落了构成彗发的尘埃。彗发是由气体组成的光环,形成彗星明亮的头部。我们可以看到太阳光把这个光环推进至彗星充满尘埃的尾部。亮度更加微弱的是彗星蓝色的尾部,彗尾由气体或称等离子体构成,是由太阳风的磁场引起的。来自太阳的等离子体以400~720千米/秒的速度飞速流动。

据说,彗星是太阳系形成过程中的残存物。当太阳最初成形的时候,它把所有较轻的物质都吹拂开去,一直吹拂到冥王星轨道以外非常遥远的地方,形成一个称为欧特云的光环。这样,我们又有了一个理论。在那里存在着1 000多亿颗彗星,每一颗都在等着万有引力的触发,一旦被触发,彗星就会朝着太阳方向落去。旅程中速度加快,达到150万千米/小时的时候,彗星就在太阳周围像鞭子一样抽打太阳;此后可能是由于再次受到万有引力的影响,它就会变成一颗周期性彗星,在固定的日期重返天空。另一方面,彗星也可能会飞回太空深处,重新加入到它在欧特云的朋友中间。