向陽彗尾

向陽彗尾

彗雲是由原子氫組成的,它是彗星的外大氣層。 實際上,反常彗尾,並不真正指向太陽,而只是一個塵埃彗尾在地球和太陽方向上的投影。 在照片上,彗星一般顯示出兩種彗尾,一種是塵埃彗尾,另一種是電漿彗尾。

看得見的烏有物

向陽彗尾向陽彗尾

人的身體是由頭、軀幹和四肢組成的,那么,彗星又是由哪幾部分組成的呢?彗星只有彗頭和彗尾,而彗頭又是由彗核、彗發和彗雲組成。我們在地面上用望遠鏡看彗星只能看到彗頭和彗發,很難看到彗雲。彗雲是由原子氫組成的,它是彗星的外大氣層。彗星的亮度主要集中於彗頭。在望遠鏡里看彗頭就像一隻毛絨絨的蒲公英,彗頭中央有一個明亮的小光點,天文學家稱它為亮度核或光度核。其實,它並不是真正的彗核,真正的彗核位於亮度核的中心,一般直徑只有幾千米。彗核是彗星的主體,它是冰和塵埃凍結在一起的髒雪球。這雪球差不多是整個彗星的質量。

彗星遠離太陽時,譬如說離太陽還有3~4個天文單位,彗星就只有一個核,形狀就像一個發光的雲霧狀斑點。在天空中這樣的斑點很多,有時很難區分它們是什麼天體,要連續觀測幾天,如果斑點的位置在緩慢移動,才可以斷定它是一顆彗星。之後,彗星逐漸走近太陽,等到它距太陽小於3個天文單位時,彗核里的冰和氣體被太陽曬熱了,漸漸地蒸發,跑到核外,這時就可以看到彗核的周圍逐漸生出“發”來。彗星繼續靠近太陽,這時彗核中的物質像噴泉般地噴射出來,形成越來越大的彗發。在距太陽約1億千米時,彗發達到最大的程度,直徑一般是幾十萬千米,最大的超過太陽的直徑(太陽的直徑是140萬千米)。

在彗星生出發的同時,尾巴也慢慢“長”了出來。與其說是長出來的,倒不如說是太陽給它“裝”上的。為什麼這樣說呢?原來,太陽的外大氣層不斷地向行星際空間拋射出高溫高速低密度的粒子流,這就是太陽風。太陽風把彗核內的物質“吹”出去,就成為彗尾。所以彗尾總是與太陽的方向背道而馳的。太陽在東,彗尾就指向西;太陽在西,彗尾就指向東。有時,個別彗星的彗尾也會逆其道而行之,伸展在彗頭的前面,這叫反常彗尾或向陽彗尾。實際上,反常彗尾,並不真正指向太陽,而只是一個塵埃彗尾在地球和太陽方向上的投影。

在照片上,彗星一般顯示出兩種彗尾,一種是塵埃彗尾,另一種是電漿彗尾。塵埃彗尾主要由塵埃粒子組成,因為彗尾的光實際上是被反射了的太陽光,所以呈黃色,形狀彎曲,較粗較短,樣子有點像抽水機抽水時大水管口流水的形狀。長度可從100萬千米到上千萬千米。電漿彗尾主要是由帶電的氣體分子,如一氧化碳、二氧化碳、碳氫離子等組成,一般呈藍色。電漿彗尾既長且直,樣子像一把刺向青天的長劍,其長度可達塵埃彗尾的10倍,一般有1億千米。就同一顆彗星來說,塵埃彗尾和電漿彗尾可能同時出現,也可能單獨出現。除此之外,彗星還有一種由塵埃組成,但也夾雜一些氣體分子的彗尾。這種彗尾的形狀和顏色介於塵埃彗尾和電漿彗尾之間。

當一顆彗星遠離太陽時,形狀的變化與接近時相反。就像我們的世界上有畸形人一樣,彗星中也有發育不全的。有的彗星沒有彗尾,如運行在火星和木星軌道之間的奧特姆彗星;有的彗星不僅沒有彗尾,甚至連彗發都沒有,不了解它的人很難想像它是一顆彗星;有的彗星只是一團雲霧,核並不顯著,因其外形微小,常常被人忽視。

彗頭的形狀也不相同。一類是光頭彗星,這類彗星完全喪失了氣體,當它經過太陽附近時,沒有氣體噴出,也就不會產生彗發,只有塵埃彗尾,這類光頭彗星又叫做無發彗星;一類是短髮彗星,這類彗星中氣體比較少,當經過太陽附近時,彗發比較短,彗頭成球莖形;還有一類是錨頭彗星,這類彗星中有豐富的氣體,當經過太陽附近時,彗發包圍彗核,形成一個錨形的彗頭。

彗星雖然碩大無比,但徒有其表,質量一般只有1000億噸,最大的也就100萬億噸,聽起來不小,但和地球一比你就知道它小得有多么可憐。地球的質量大約是60萬億億噸,如果把地球放在天平的一端,另一端則要放上60萬顆甚至600萬顆彗星才能平衡。

因為彗星的體積大,質量小,所以它的密度非常小,即使是最密的彗核,密度也比水小得多,有的彗星彗核密度還不到水的1%。彗發特別是彗尾的密度,只有地球上空氣密度的10億億分之一。如果我們把彗尾物質“切”成截面積為1平方米的長條,即使它長得可以連線地球和太陽,重量卻只有1.5克。這是目前地球實驗室所無法做到的超高真空。彗星的物質是那樣的稀薄,當它經過天空時,隔著彗發和彗尾,我們可以清晰地看見後面閃閃發光的星星。因此,人們形象地把彗星稱為“看得見的烏有物”。

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