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j15、彗星 comet

2011/02/21 18:28:37瀏覽491｜回應0｜推薦6

尹竹 & 阿公共同研究

彗星 comet

        彗星，或稱掃帚星，是一種天體，由太陽系外圍行星形成後所剩餘的物質（如冰凍的氣體、冰塊、塵埃）組成。彗星質量很小，只有地球質量的幾千億分之一，通常沿著扁平的軌道圍繞太陽運行。繞行一周所需的時間由幾年至幾百萬年不等。部分科學家認為研究彗星可能可以揭露生命源起的秘密。

        彗星以其拖著的長尾巴而得名，「彗」的本意就是帚。《說文》：「彗，埽竹也。」。而西方語言中的「彗星」一詞（如法語：comète；德語：Komet；英語：comet），來自希臘語κομήτης，意為「長髮」。

        人類歷史上第一個被觀測到周期性圍繞太陽的彗星是「哈雷彗星」。中國古人把彗星叫做「星孛」，《春秋》記載，魯文公14年（前613年）「秋七月，有星孛入於北斗」。這是世界上關於哈雷彗星的最早紀錄。中國《晉書·天文志》載有：「彗星所謂掃星，本類星，末類彗，小者數寸，長或經天。彗星本無光，傅日而為光，故夕見則東指，晨見則西指。在日南北皆隨日光而指，頓挫其芒，或長或短。」準確的描述了彗星的形態。

        成分與結構組成性質彗星的性質目前還不能確切知道，科學家通過彗星的光譜猜測到它的一些性質：光譜分析表明彗星存在有OH、NH和NH2基團的氣體，這很容易解釋為最普通的元素C、N和O的穩定氫化合物，即CH4，NH3和H2O分解的結果，這些化合物凍結的冰可能是彗核的主要成分。

結構

        彗尾因受到以高速的高能粒子為主的太陽風吹襲，其運動方向總是背離太陽。而彗尾又分為兩部分。彗星由彗核、彗髮和彗尾組成。彗核和彗發構成彗頭。

彗核顧名思義為彗星的核心，大小通常在數十公里以內。

        彗髮為彗星接近太陽時因受太陽光的照射，讓被凝結成固體的氣體成分被蒸發出來，進而在彗核外圍形成反射太陽光的氣團，其大小可達十萬公里。一些彗星的彗髮外面還有一層「彗雲」，主要由氫原子組成，又叫做氫雲。

        彗尾為彗髮受太陽輻射或太陽風的吹襲，迫使部份彗髮物質向背離太陽的方向流動，成為長條型的彗尾，而彗尾又可細分為塵埃彗尾與離子彗尾兩部份；塵埃彗尾多是白色而粗的，尾巴沿著彗星軌道而分佈，離子彗尾多為藍色而幼細的，尾巴直指太陽的反方向。大家可以看1997年4月的海爾‧博普彗星的照片便容易明白。

        彗尾有單條，也有好幾條。彗尾長度可高達數百萬公里，甚至上億公里，因此人們可以透過肉眼或望遠鏡觀察到彗星與太陽間的互動。

        但是值得注意的是，因為距離太陽遠或者彗核不大等等的緣故，並非所有彗星都具有上面所述的這些結構。許多彗星只能通過望遠鏡觀測到，稱之為「暗彗星」。當海爾‧博普彗星還沒接近太陽（1995年8月發現～1996年末）或遠離太陽時（1998年初至今）就是這種看上去象橢圓的星雲般的形象。

軌道特性

行星的軌道、古柏帶與奧爾特雲的位置關係

左上圖描繪的是內行星與小行星帶以及橙色的木星軌道。在右上圖可以看到紫色的冥王星軌道以及古柏帶。左下圖塗成天藍色的奧爾特雲一直延伸到遠方，其範圍遠遠超過該圖所能表示的範圍。彗星軌道多數是拋物線，少數是極為狹長的橢圓或雙曲線，具有橢圓軌道的彗星，周期性地在太陽附近出現。彗星依照軌道週期的長短區分為短週期彗星與長週期彗星兩種（見周期彗星列表），只要週期少於200年者為短週期彗星，反之則為長週期彗星。短週期彗星的軌道大多與黃道面同一平面，而長周期彗星的軌道可以和黃道面成任何夾角，比如百武彗星的夾角約為124度。而拋物線或雙曲線軌道的彗星則被稱為非周期彗星。它們只接近太陽一次。

彗星的軌道還可能會受到行星引力的影響，改變原來軌道的形狀，尤其是通過行星軌道，非常接近行星的時候。如果由於行星的影響，而使彗星速度加快，則有可能使彗星脫離太陽系；當速度減慢時，長周期彗星可能會變成短周期彗星；非周期彗星甚至被捕獲，成為周期彗星。

也正是由於彗星軌道的奇異特性，致使天文學家一直在爭論他是否是太陽系的一員。

周期彗星彗星

        可根據運行軌道的不同分為三種類型：離心率e<1的橢圓、離心率e=1的拋物線和離心率e>1的雙曲線。而在橢圓型軌道上運行的慧星就稱為周期彗星。周期彗星又可分為周期小於200年的短周期彗星和周期大於200年的長周期彗星。但彗星的周期會受到大質量星體（主要是木星和土星）的擾動影響而改變。如1994年蘇梅克－列維9號彗星就是受到木星的擾動，從而使它偏離了原來的軌道並撞上了木星。

命名規則在1995年前，彗星是依照每年的發現先後順序以英文小寫排列。如1994年發現第一顆彗星就是1994a，餘此類推，經過一段時間觀測，確定該彗星的軌道並修正後，就以該彗星過近日點的先後次序，以羅馬數字Ⅰ、Ⅱ等排在年之後（這編號通常是該年結束後二年才能編好）。如舒梅克‧利維九號彗星的編號為1993e和1994Ⅹ。

除了編號外，彗星通常都是以發現者姓氏來命名，但一顆彗星最多只能冠以三個發現者的名字，舒梅克·利維九號彗星的英文名稱為Shoemaker-Levy 9。

        由1995年起，國際天文聯合會參考小行星的命名法則修改了彗星命名法[1]，採用以半個月為單位，按英文字母順序排列的新彗星編號法。以英文全部字母去掉I和Z不用，將剩下的24個字母依順序，如1月份上半月為A、1月份下半月為B、餘此類推至12月下半月為Y。其後再以1、2、3..等數字序號編排同一個半月內所發現的彗星。此外為方便識別彗星的狀況，於編號前加上標記：

A/ 可能為小行星

        P/ 確認回歸1次以上的短周期彗星，P前面再加上周期彗星總表編號（如哈雷彗星為1P/1982 U1或簡稱1P亦可）

C/ 長周期彗星（200年周期以上，如海爾·博普彗星為C/1995 O1）

X/ 尚未算出軌道根數的彗星

D/ 不再回歸或可能已消失了的彗星（如舒梅克‧利維九號彗星為D/ 1993 F2）附 S/ 新發現的行星之衛星

如果彗星破碎，分裂成數個以上的彗核，則在編號後加上-A、-B..以區分每個彗核。回歸彗星方面，如彗星再次被觀測到回歸時，則在P/（或可能是D/）前加上一個由IAU小行星中心給定的序號，以避免該彗星回歸時重新標記。例如哈雷彗星有以下標記：1P/1682 Q1=1P/1910 A2=1P/1982 U1=1P/Halley=哈雷彗星。

        目前有五顆天體被同時列入小行星和彗星的名單中，分別為:

95P/開朗=2060開朗

107P/威爾遜-哈靈頓=4015威爾遜-哈靈頓

133P/Elst-Pizarro=7968 Elst-Pizarro

174P/Echeclus=60558厄開克洛斯

176P/LINEAR=118401LINEAR

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