概述
彗星是沿著扁長的軌道繞太陽運行的小質量天體。其亮度和形狀均隨離太陽的遠近而發生顯著的變化,在橢圓軌道上運行的彗星稱周期彗星,周期大於200年的稱長周期彗星,而周期小於200年的稱短周期彗星 。
科學定義
規範名詞:短周期彗星
英文術語:shortperiodcomet
術語定義:繞太陽公轉周期不大於200年的彗星
套用學科:天文學(一級學科);太陽(二級學科)
起源
短周期彗星被認為起源於古柏帶,也就是距離太陽35天文單位至1000天文單位的範圍內,也有些是長周期彗星受到引力的攝動而成為短周期彗星。它們的軌道在這個廣闊的範圍內通常是穩定的,但是外側行星的引力偶爾會干擾它們,使它們的軌道成為接近太陽的高離心率橢圓軌道,不過這種情況很難預測。而且由於它們的低反射率,光學望遠鏡也難以提早觀測到。不過,當彗星進入太陽系的內側被加熱後,噴發出來的氣體和塵埃形成包圍著核心的彗發,使它們的體積擴張而很容易被偵測到。
組成
所有的彗星被認為都有著相似的成分,基本上是從同一個來源形成的。它們曾經被形容為髒雪球(dirtysnowballs),並且被特彆強調。但在1986年哈雷彗星被詳細的研究之後,由於結構的複雜,稱為冰泥球(Icymud-ball)能更為精確的描述。核心主要的成分是易揮發的冰,大量的水混合著塵埃和碳化氫。唯一被仔細研究過的彗核(哈雷彗星),因為外表覆蓋著黑色的碳化氫而比煤炭還要黑。直到喬陶號在1986年的任務中拍攝到哈雷的核心之前,都因為含有凍的成分而被認為會有高的反照率。而因為很低的反照率導致重新評估彗核的大小與質量,並向上修正估計的數值。因為接近太陽使溫度增加,導致核心內易揮發的冰升華,釋放出的氣體和塵埃形成包圍著核心的雲狀物,稱為彗發。仍與彗星相連的氣體和塵埃成為彗尾,質量較大的塵埃組成彎曲或扇狀的塵埃尾,其他的氣體成分受到太陽風的作用成為離子尾。
軌道特性
短周期彗星的軌道周期通常是數年至數十年(上限為200年)。它們主要有兩個家族:周期短於20年的是木星族,周期在20年至200年的是哈雷族。
大多數短周期彗星對黃道的傾斜角度都少於350度,而一但被發現,通常都能正確的預測軌道。不過仍會有些不確定的因素要加入軌道的計算,一個主要的因素就是太陽系內大行星造成的重力擾動,在極端的情況下還會造成核心的碎裂,或是像SL-9撞擊木星而毀滅。另一種機制仍不清楚,而且也較少被用於預測,像核心氣體的噴發和化合物的揮發所產生的推力,都可能像噴嘴一樣提供彗星動力,雖然很微弱,但只要時間夠長也會影響彗星的軌道。
天體聯繫
美國西南研究所行星動力學研究發現:黃道光塵埃超過85%的塵埃都來自短周期的“木星族彗星”,來自奧爾特雲的彗星貢獻甚少,來自小行星帶的也不超過10%,在小行星整個壽命期內,所聚集的塵埃都不足以達到目前所觀測到的厚度。而且,“木星族彗星”們並不是“輕描淡寫”地灑落塵埃,而是在做重複性“分崩離析”動作,不斷崩潰射出碎片 。