多颗彗星来袭，一篇文章读懂彗星

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翻译：姜力萌

校译：刘峰

编排：刘斯媛

后台：朱宸宇

https://starwalk.space/en/news/what-are-comets

图：一颗彗星 图源：Vito Technology, Inc.

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什么是彗星

彗星是由冰和尘埃组成的小天体，围绕太阳运行。当彗星进入内太阳系时，在天空中可见其模糊的星点及拖曳的尾巴。

彗星的构成

彗星主要由冰、岩石、气体和尘埃构成。这些物质源于太阳系形成之初的残留物。

图：彗星示意图。图源：Vito Technology, Inc.

彗核

每颗彗星的核心都有一颗固体彗核，通常由冰、尘埃和岩石物质构成。其直径可从数百米到数十公里不等。当彗星接近太阳时，高温会使彗核升华，释放出气体和尘埃。

彗发

围绕彗核的是彗发——当彗星接近太阳时形成的模糊发光气体与尘埃包层。彗发可宽达数千公里，使彗星在夜空中显得格外明亮。

氢包层

彗发之外是氢包层，由彗星释放的中性氢原子构成。该层可向外延伸达一千万公里。当彗星接近太阳时，氢包层会不断膨胀。

彗尾

彗星以其壮观的彗尾而闻名，长度可达数百万公里。彗尾通常分为两类，均由太阳风撞击彗体形成：

第一类是尘埃尾，由反射阳光的微小尘埃颗粒构成。它更宽且常常略带弧度，通常指向远离太阳的方向。

第二类是离子尾，由带电气体粒子构成，呈细长线性形态，始终直指与太阳相反的方向。

图：彗星尾特写。图源：Vito Technology, Inc.

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彗星的分类

按轨道类型分类的彗星

短周期彗星。轨道相对较小，频繁返回太阳系内侧区域。轨道周期通常少于200年。例如哈雷彗星的轨道周期为75年。

图：一张于1986年拍摄的哈雷彗星照片。图源：NASA

长周期彗星。沿椭圆轨道运行，其轨道周期通常介于200至1000年之间。例如C/1983 H1彗星轨道周期为960年。

图：C/1983 H1彗星。图源：Russell E. Milton

非周期彗星。具有极长轨道周期，或沿非闭合的双曲线/抛物线轨道运行。轨道周期超过1000年或无周期（仅在太阳系出现一次）。举例：C/1811 F1彗星轨道周期2974年。

其它彗星特征分类

掠日彗星。它们会极度接近太阳运行，因此承受着强烈的太阳辐射和引力作用。较小的掠日彗星在接近太阳时会完全燃烧殆尽，但较大的彗星（其彗核半径大于2-3公里）能够经受多次近日点穿越。当这些彗星接近太阳时，高温会使冰层汽化，常引发壮观的气体与尘埃爆发。许多掠日彗星甚至会演变为肉眼可见的大彗星。最著名的掠日彗星群当属克鲁兹家族，据信其起源于千年前解体的单一巨彗星。著名的池谷-关彗星（C/1965 S1）——亦称1965年大彗星——即属此家族。

图：C/1965 S1彗星。图源：James W. Young

失活彗星。指已失去大部分或全部挥发性物质（如水冰和气体）的彗星。虽然它们不再产生可见的彗发或彗尾，但仍可作为固态天体在太空中被探测到。例如近地小行星3552“堂吉诃德”实际上就是一颗失活彗星，其微弱的彗尾是在红外图像中被发现的。

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关于彗星的常见问题

彗星从哪里来？

图：柯伊伯带位于海王星轨道之外，大致在距太阳30至55天文单位之间。而奥尔特云则是一个理论上的冰冻天体云团，据信环绕太阳存在于更遥远的区域，范围约为2000至100000天文单位甚至更远。

图源：Vito Technology Inc.

短周期彗星通常起源于柯伊伯带——一个位于海王星外侧、充满冰冻天体的区域。长周期彗星则多源自奥尔特云，这是环绕太阳系的遥远球形壳层。近期，科学家在主小行星带发现了若干彗星。此外，还有人观测到太阳系外的系外彗星。

彗星为何会接近地球？

行星或恒星的引力会将彗星从柯伊伯带或奥尔特云中拉扯出来。这种引力牵引使彗星转向太阳。随着彗星加速，其轨道逐渐拉长，形成类似长椭圆的形状。有些彗星会直接坠入太阳，从此消失不见。

有多少颗彗星？

截至2024年9月，人类已发现约4000颗彗星。然而这仅占潜在彗星总数的极小部分，因为太阳系外层奥尔特云内的彗星状天体储备库估计有约一万亿颗彗星。

彗星是怎么命名的？

彗星通常以发现者命名；例如，麦克诺特彗星（又称2007年大彗星）便以英澳天文学家罗伯特·H·麦克诺特命名。地面和太空望远镜及天文台同样擅长发现彗星，因此许多彗星名称包含其名称，如ISON或紫金山。

部分彗星采用包含发现年份及当年发现顺序字母或数字的编号命名。例如，C/2023 A3（紫金山-ATLAS）的命名表明：这是一颗非周期彗星（以“C”标识），于2023年1月上旬发现（对应国际天文学联合会彗星命名体系中的字母A），且是同期发现的第三颗彗星（故编号为3）。“紫金山-ATLAS”表示该彗星由紫金山天文台与小行星地球撞击预警系统（ATLAS）的望远镜联合发现。

彗星为何会形成尾巴？

当彗星进入太阳系内侧时，太阳的热量会使彗星升温，导致彗星表面的冰体升华，释放出尘埃和气体粒子。太阳风将这些粒子从彗星表面吹离，我们由此观测到尘埃尾和离子尾。

彗星能存在多久？

彗星可以存在数千年到数百万年，但每一次接近太阳，彗星的彗核都会被侵蚀。最终，它们可能解体或失去所有挥发性物质。

彗星会撞地球吗？

理论上，彗星撞击地球是可能的，但此类事件极其罕见。研究估计，直径0.3公里的彗星约每500年撞击地球一次。如舒梅克-列维9号彗星（直径1.5-2公里）规模的天体撞击地球，其概率约为每千万年一次。若该彗星撞击地球而非木星，可能彻底摧毁地球生命。科学家正持续监测近地天体，以评估潜在威胁。

图：舒梅克-列维9号彗星撞击木星示意图。图源：NASA

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彗星观测指南

彗星什么时候可见？

彗星在进入内太阳系时最为醒目。当彗星接近太阳时，其内部受热开始释放气体（此过程称为气体喷发）。此时，原本暗淡的小岩石会化作庞大的气尘云团，通过望远镜甚至肉眼都能清晰观测。

可目视彗星有多罕见？

肉眼可见的明亮彗星相对稀少。它们出现的时间虽然不固定，但平均约每十年出现一次。全球观测者上次见到真正明亮的彗星是在2024年，当时C/2023 A3彗星点亮了夜空。较暗的彗星每年都可以通过双筒望远镜和天文望远镜观测到数次。

彗星需要多亮才能达到肉眼可见？

谈及彗星时，一个关键考量因素是其视觉亮度，即视星等。它决定了我们无需望远镜即可观测的难易程度。在理想条件下，人眼平均可辨识约6等星的物体。但彗星并非点光源（如恒星），而是弥散光斑（如星系或星云）。这意味着它们无法将光线聚焦于单一点，因此同等星等下显得比恒星暗淡。因此彗星需达到更亮的亮度（约4等）才能在夜空中脱颖而出，被肉眼轻易观测到。

这也不绝对，较暗的彗星可能因“前向散射”现象显得更亮。当阳光反射彗发与彗尾中的微小粒子时，光线便会向前方观测者方向散射。这种前向散射增强了彗星的可见度，使其在宇宙背景中显得格外醒目。

如何观赏一个彗星？

首先，我们需要盯紧各大网站或者天文资讯，来了解即将出现的彗星。

其次，要选择一个合适的时机：彗星的最佳观测时间是其处于近地点或近日点的时候。建议提前查阅每颗目标彗星的最佳观测时间。例如，当彗星在近日点附近时，建议在日出前或日落后立即开始观测，以避免彗星被阳光遮蔽。

找一个没有光污染的地点。尽量选择远离城市灯光的地点。公园、乡村地区或高处都是不错的选择。

使用双筒望远镜或天文望远镜：虽然有些彗星是肉眼可见的，但双筒望远镜或天文望远镜能提升观测体验。

查看天气。晴朗的天空对良好的能见度至关重要。请查看天气预报以确保最佳条件。

了解彗星在哪个方向出现。通过星图或观星APP在夜空中定位彗星。可以用精确坐标、星座或天体（行星、恒星等）当参照物。

保持耐心。发现彗星需要时间，尤其是当彗星比较暗淡时。请预留充足的时间来环视夜空寻找彗星。

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责任编辑：DAIKIN

牧夫新媒体编辑部

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彗星莱蒙的双尾

图片来源：NASA

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