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彗星之谜
来源:世界百科全书 作者: 发布时间:4-12

  1986 年, 哈雷彗星回归太阳系, 从地球上发射了6 个空间探测器进行考察; 1994 年7 月17 日到7 月22 日, 苏梅克—列维9 号彗星分裂成的22 块碎片相继和木星相撞, 全世界的天文台都把望远镜对准了木星, 正在天空中的"伽利略"号探测器和"哈勃"太空望远镜也忙於收集彗木相撞的照片和磁场变化、射电流量变化等信息; 1994 年8 月13 日又发现一颗彗星"麦克豪尔2 号", 发现时它正向太阳飞去, 10 天后亮度增强了10 倍, 彗核开始分裂, 9 月15 日已分裂成5 块......短短几年时间在全世界天文界掀起了一次又一次彗星研究热潮.

  彗星是太阳系神秘的客人, 以其在天空中形成美妙的形状和千姿百态的变化而引起人們极大的兴趣.一个完整的彗星有一个明亮的头, 长长的扫帚一样的尾.彗头中央明亮部分的核心是直径几公里到几十公里的固体核, 核外四周看上去毛茸茸的模糊亮团称为彗发, 彗星后部延伸很远的射线状亮线条是彗尾.

  彗星來源之谜: 彗星非太阳系固定的成员, 它們是从太阳系边缘闯入太阳系的不速之客, 它們的原籍在何处?有人认为: 在太阳系之外有一片名叫奥尔特的星云, 這片星云是一个巨大的彗星仓库, 其中約有一万亿颗彗星.奥尔特星云和太阳的距离約为地球到太阳距离的几万倍.由於内部相互作用的不稳定和恒星吸引等作用, 少数彗星会脱离星云, 有些进入了太阳系, 成为太阳系的彗星.也有人认为: 彗星是星际空间的气体和尘埃云, 它們经过瓦解、凝结成晶体, 再聚合成团等过程形成了彗核, 太阳系在银河系中运行时把较近的彗星吸引进入太阳系.还有人认为: 太阳系形成过程中大量的尘埃、气体积聚形成了行星, 一部分则被推到太阳系的边缘, 在那里它們又聚合在一起形成彗核.彗星进入太阳系有偶然性, 谁也說不准何时將有新的彗星从何处闯入太阳系.

  彗核之谜: 彗核是彗星的主体, 由固态物质组成.彗核有时会分裂, 如"苏梅克—列维9 号"彗星和"麦克豪尔2 号"都分裂了, 由此产生了"碎石堆"的想法: 彗核是一堆相互作用力不太大的物质堆聚在一起的, 一遇到外力作用不平衡, 碎块就会分开.另一种猜想是"肮脏冰块": 彗核就是一大块由冰和尘埃冻在一起的肮脏大冰块, 探测哈雷彗星时发现彗星表面有黑色尘埃覆盖.黑色物质吸收約96%的太阳光, 形成彗星表面30℃以上的高温.对哈雷彗星的观测对"肮脏冰块"理论较为有利, 但还不能說彗星普遍都是這样的.

  彗发之谜: 彗核向太阳靠近时, 彗核吸收大量太阳能使固态物质升华成气态分子、原子、离子和尘埃, 它們在彗核表面形成大气层, 它們散射太阳光, 自身也吸收太阳光能发出荧光, 形成了发亮的彗头, 彗头中核心部分是彗核, 在四周发亮的是彗发.彗发成分、结构都很复杂, 还能形成磁场.形成的磁场犹如一个瓶子, 瓶状的中间部分--磁腔磁场很弱, 磁场向后延伸很远, 其边缘远达数千公里.有人提出用太阳风理论來解释這种现象: 太阳日冕中吹出大量带正电荷的质子和带负电荷的电子, 高速的太阳风刮到彗星大气层, 受到彗星大气层阻碍突然减退, 太阳风和大气层相互作用引起激波, 带电的粒子都作相当复杂的运动, 磁场就是由這些带电粒子的运动形成的.

  彗尾之谜: 彗尾有兩支, 一支基本上沿着日彗连线一直向后延伸, 它主要由一氧化碳、二氧化碳、水、氦等离子组成.彗尾中的這些离子以极大的加速度向后飞奔, 远离彗头.加速度大表明它們受到了很大的作用力, 开始设想這是太阳风中的带电粒子和离子的相互作用产生的, 但后來证明這种相互作用产生的加速度没有這么大, 因此至今尚未对此作出合理的解释.另一支彗尾相对於尾轴对称产生, 然后, 一边伸长一边向尾轴靠拢, 最终合并到彗尾上去.解释這一支彗尾成因的还是太阳风.和太阳风相互作用而飞离彗头的离子在太阳风形成的磁场中一边前进, 一边旋转, 像一把边旋转边收拢的折伞.彗尾并不一定是规则的, 它們会弯曲, 方向突变, 成螺旋状, 会凝集、扭曲......這些现象现今亦无完善的理论說明.

  彗星归宿之谜: 闯进太阳系的不速之客有的拜访一次后, 离开太阳系就杳如黄鹤一去不回; 有的则定期回访, 如"哈雷"彗星約76 年回归一次; 有的在第一次拜访中就瓦解, 如"苏梅克—列维9 号"彗星.彗星的最后归宿如何?多数人认为: 由於彗星靠近太阳时蒸发掉不少物质, 除一次拜访就已瓦解的彗星外, 凡定期回归的彗星最终均將瓦解.如"哈雪"彗星, 离太阳较近时每秒要损失40~50 吨物质, 彗核总质量約1000 亿吨, 每运行一周要损失約2 亿吨物质, 至多再运行几十周就会瓦解.

 
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