彗星和它们的老家

  20世纪70年代,湖南长沙马王堆汉墓中出土了大批竹简与帛书,震惊了全世界。在这些珍贵的古代帛书中,科学家发现了一些奇怪的图案,它们看起来像一些外形不尽相同的“扫帚”。原来,这些就是保存至今的最早的彗星图案!

  不吉利的“大扫把”

  在古代,人类就已经发现了彗星。但在那时,彗星被当成了一种非常不吉利的东西。在古人看来,彗星就像一把倒挂在天空的大扫把,而且还一头往下栽,就好像要坠落下来一般。

  彗星为什么会是这么一副样子呢?我们在地球上看到的彗星,分为彗核、彗发、彗尾三部分。彗核由冰物质构成,当彗星接近恒星时,彗星物质升华,在冰核周围形成“蓬松”的彗发和一条稀薄物质流构成的彗尾。由于受到太阳风的影响,彗尾总是指向背离太阳的方向。

  宇宙中的“小不点”

  彗星到底有多大呢?其实,彗星还真不大,属于太空中的“小不点”。

  彗核的平均密度只有1克/立方厘米,彗发和彗尾的物质也非常稀薄,只占全质量的1%~5%。组成彗星的物质也不复杂,一般来说就是水、甲烷、氮、氨、二氧化碳等,这些东西都很轻。

  慧核的体积也不大,最大直径能达到几十千米,最小的只有几百米。但是,彗星是一个喜欢“虚张声势”的家伙,越接近太阳,它看上去就越大。那头“蓬松”的慧发,直径可达到几十万千米,而慧尾最长竟能达到上亿千米!

  流浪的轨迹

  彗星不像我们熟悉的太阳系天体,更像是宇宙中的流浪汉。但它们到底是从哪里来的呢?

  其实,彗星也是有轨道的。有些彗星拥有椭圆形的轨道,它们叫做周期彗星。著名的“哈雷”彗星就是周期彗星,每隔76年,它就会出现在地球人的视野中。还有些彗星的轨道是抛物线形的,一辈子只能接近太阳一次,不知从哪里来,也不知到哪里去。

  长周期与短周期

  周期彗星分为短周期彗星和长周期彗星。哈雷彗星是典型的短周期彗星,这类彗星一般经过几十年或者上百年就能靠近太阳一次。但是,长周期彗星可能需要几万年才会靠近太阳一次。

  短周期彗星大多数来自柯伊伯带。柯伊伯带是海王星轨道之外的一个巨大的圆盘状天体区,那里充满了各种各样的小行星、冰体。当这些冰体受到外行星的重力扰动与牵引时,会改变轨道奔向太阳,在越过海王星的轨道时,又进一步受到海王星重力的影响,从而成为短周期彗星。

  那么,长周期彗星又是从哪里来的呢?

  由于长周期彗星的轨道太长了,科学家很难有机会完整地观察到长周期彗星的全部运行状况。所以,它们来自哪里,只能靠科学推测。天文学家认为,在太阳系的最外围,有一个巨大的星云,被称为“奥尔特星云”,它距离太阳有1光年的距离。奥尔特星云可能是50亿年前形成太阳系时的残余物质,里面很可能充满了大大小小的彗星,但以目前的天文观测手段,科学家还无法真实地看到它。

  尾声

  迄今为止,长周期彗星到底是否来自推测中的奥尔特星云,科学家还没有定论。刚刚飞出冥王星轨道不久的“旅行者”号探测器,还需要至少两百年才能飞到推测中的奥尔特星云的位置。也许几百年后,人类才能真正解开这个巨大的谜团。

  文图/渐淅

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