回归倒计时！哈雷彗星已“启程返航” | 红杉爱科学

北京时间2023年12月9日9:00，著名的哈雷彗星正在距离太阳约53亿公里的地方，以每秒1公里的速度通过远日点。未来37年里，它每天都会越来越快，每天都会离我们越来越近。

对于很多人来说，哈雷彗星的名字如雷贯耳。早在公元前613年，哈雷彗星就被中国古代的《春秋》一书所记载，“秋七月，有星孛入于北斗”，星孛即指哈雷彗星，这是目前所知有关哈雷彗星的最早记录。哈雷彗星不仅是人类发现并记录的首颗周期彗星，它还是目前已知的短周期彗星中唯一一颗能用肉眼直接看到的彗星，每隔约76.1年就会回归一次。

哈雷彗星光临地球的上一个时间节点是1986年，下一个时间节点是2061年。在到达远日点后，它如今已经踏上“返程”，向着地球方向飞行。

初识哈雷彗星

1910年5月29日拍摄的哈雷彗星

彗星，在我国古代常常被称为“扫帚星”，因为它划过天际时拖着的长长尾巴像是扫帚。彗星呈云雾状的独特外貌，主要由彗核、彗发和彗尾三部分构成，它是一种进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体。

彗核是彗星最核心的部分，由冰物质和尘埃冻结在一起而形成的固体物质构成，形状像一个“脏雪球”；当彗星接近太阳时，彗星物质升华并在冰核周围形成朦胧的彗发和彗尾；由于太阳风的压力，彗尾总是指向背离太阳的方向。根据NASA的数据，目前已知的彗星数量为3743颗。

而且，我们每年看到的年度性流星雨都是以彗星为母体的——它们的流星体来源于周期性彗星在其运行轨道上遗留的碎片和微粒，每当这些彗星碎片进入地球大气层时，就会形成壮观的流星雨。哈雷彗星就是每年10月猎户座流星雨和5月宝瓶座η流星雨的母天体。

作为人类发现并记录的首颗周期彗星，哈雷彗星是如何被观测记录的呢？这就不得不提到英国天文学家埃德蒙·哈雷（Edmond Halley）和他的朋友牛顿了。

英国天文学家埃德蒙·哈雷 （Edmond Halley）

牛顿在用他的万有引力定律对彗星的运动进行研究时发现彗星在一条非常细长的曲线上运动，于是他便拉上了数学高手——哈雷——希望与他一同探究彗星奇怪的运动轨迹之谜。

1682年，天空中出现一颗难得一见的大彗星。经过计算，哈雷敏锐地注意到，它的轨道与1607年和1531年出现的两颗彗星的轨道非常相似。他一面大胆推测它们很可能是同一颗彗星的多次回归，另一方面更加勤奋地计算彗星轨道。

1704年，哈雷成为牛津大学的几何学教授。次年，他出版了《彗星天文学概要》（A Synopsis of the Astronomy of Comets），这本书包含了从1337年到1698年间地球天空中24颗美丽彗星的抛物线轨道。正是在这本著作中，哈雷做出了他的伟大的预测：

（1607年、1531年、1682年）这3颗彗星实际上是同一颗彗星，它每76年定期返回一次……因此我敢大胆预言——它将在1758年再次回归。

哈雷彗星轨道示意图

再之后，哈雷和牛顿又邀请数学家克莱罗、拉朗德、勒波特等人，经过整整6个月的推算，考虑了太阳系各大行星对其轨道的影响，最后修正预言为：1759年4月中旬左右，误差为正负一个月！

1759年1月21日著名的彗星猎人法国人梅西耶宣布，根据哈雷发布的轨道找到了这颗正在加速赶往太阳系核心区域的大彗星。随后，世界专业天文学家和天文爱好者的观测报告纷至沓来，一同见证一颗彗星按照人类划定的轨迹在星座之间穿梭。随后在1759年3月，哈雷彗星如期而至，完美验证了哈雷的预测。为了纪念这一时刻，这颗彗星被命名为“1P/哈雷彗星”。然而令人惋惜的是，哈雷已于1742年不幸离世，未能亲眼见证。

哈雷彗星的回归

哈雷彗星正式名称中的“1P”表示它是第一颗被发现的周期彗星。截止到目前，我们已经发现了472颗周期性彗星。

哈雷彗星的周期大约为75年（实际上在75到79年之间略有变化），因此大多数人一生中都能看到哈雷彗星一次，而一些幸运儿则可能看到两次！

虽然这个数字与人均寿命相当，但是在天文学上它仍属于短周期彗星（周期短于200年的彗星算作短周期彗星；“长周期彗星”围绕太阳公转的周期从200年到数百万年不等）。对个人而言，无法常见，但对整个人类文明而言，它却是忠实的老朋友。

近几个世纪以来几颗彗星的画像，也包括哈雷彗星。

图源：Astronomy/1860 Engraving/Wellcome Collection/Public Domain

从公元前613年到公元1986年，哈雷彗星共有35次回归，中国古代记录下了31次，其中连续记载的有24次。

1910年哈雷彗星回归是较为轰动的一次。当时，国外光谱学已经发展起来，天文学家发现彗尾中存在着剧毒的氰化物，而且地球还将“钻入”哈雷彗星巨大的彗尾中，因此西方许多国家陷入世界末日的恐慌中；中国正处于清代末期，钦天监的官员们也仔细地记录下了彗星的一举一动：“四月十八日戌正三刻，正西偏南柳宿间彗星出见，尾指东南，翼宿、名堂之间，测得彗星高二十六度，正西偏南十二度。日渐微，至五月三十日不见。”

1986年，哈雷彗星再次回归，此时人类已经走向太空。为了更好观测它，人类成立了国际哈雷彗星联测组织（IHW），协调全世界的地面观测和空间探测。前苏联“织女星”1号（Vega 1）、“织女星”2号、欧空局“乔托”号（Giotto）、日本“彗星”号（Suisei）、“先驱者”号（Sakigake）5个探测器组成豪华“哈雷舰队”飞向太空，第一次近距离观察这位人类的老朋友。

1986年3月8日上海自然博物馆观测队在海南岛榆林拍摄的哈雷彗星

从地球的角度来看，这颗彗星在接下来的几十年里将一直在长蛇座徘徊，然后进入小犬座。这颗彗星将在2050年非常接近明亮的恒星南河三（小犬座α）。哈雷彗星下一次将于2061年7月28日到达近日点，并可能在之后的几个月内亮度突破负星等；2061年9月，它将在黄昏时分出现在北半球观测者西北方向的低处。不过，由于彗星的轨道时常受到大行星引力的影响而发生变化，因此哈雷彗星过近日点的精确时间还存在变数。

从现在开始，哈雷彗星重新回到人类视野已进入“倒计时”，但要想真正看到它的身影，还需要耐心等待。只是不知道再见哈雷彗星的时候，你我年岁几何、身处何方？

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