原標題:那些有關彗星的 「相見與懷念」
1997年加州莫諾胡上空的海爾-波普彗星
文·本報記者 王婷婷
今年年底,當人們望向夜空時,或許都希望能夠一睹嫦娥三號的曼妙身姿,但將在今年12月出現的另一個罕見天象同樣不容錯過——一顆彗星,正以每秒26公裡的速度向太陽接近,多艘太空飛船已經開始進行調整,以做好準備對這顆被稱為艾森(ISON)的彗星開展觀測。
是亮度超過滿月還是暗淡如點點繁星,是衝入太陽灰飛煙滅還是「劫後餘生」安全離開,隨著艾森彗星的不斷接近,圍繞著這顆彗星的層層迷霧將逐漸撥開。
是明是暗
最初的預測:亮度達滿月的15倍
艾森彗星之所以叫這個名字,其中的ISON是「國際科學光學網絡」的英文縮寫,正是這一觀測網絡在2012年9月份最先發現了這顆彗星的蹤跡,發現者是兩位俄羅斯天文學家。紫金山天文臺王思潮研究員告訴科技日報記者,當艾森彗星最初進入人們視線時,科學家們預測它將成為「世紀彗星」,即百年來最大的彗星,從而給予了極大關注。
這顆彗星在過近日點前兩年,即在木星軌道之外時,亮度就已經達到20等左右,說明這是一個相當少見的「大傢伙」。國際小行星中心的自動化程序給出的估計認為這顆彗星在過近日點前後可達-14等左右(月亮的亮度為-12.7),比20世紀以來觀測到的最亮彗星——1965年的池谷-關彗星還要明亮。觀星者們急切盼望著這顆曾經被認為亮度有望達到滿月15倍,擁有巨大彗尾的超級彗星出現在夜空裡,甚至在白天也應該可以看到它的身影。
事與願違:或許僅僅「肉眼可見」
正常情況下,隨著彗星不斷接近太陽,在光熱作用下彗星內部的冰凍物質會逐漸融化揮發,形成一個壯觀的彗頭和彗尾結構。但自從今年1月中旬以來,艾森彗星的亮度並未出現上升,科學家推測,這有可能是因為這顆彗星彗核外層冰物質已經接近耗盡。另外也有理論認為這顆彗星彗核的外部被一層矽質塵埃層包裹,這層矽質塵埃層阻礙了彗星彗核外層冰物質的氣化,從而阻止彗星繼續變亮。
王思潮研究員在接受科技日報採訪時分析說,彗星的組成成分比較複雜,包括水冰、乾冰、塵埃等,可以將它比喻成一個「髒的冰山」,一般情況下,在它的運行過程中,會不斷氣化噴發,隨著彗星接近太陽,太陽的輻射會增強,彗星彗核亮度冰物質氣化噴發會增強,彗星也就隨之變亮。
王思潮認為,艾森彗星進入觀測範圍後,它的亮度存在四種可能,一是相當亮,像最初預期的那樣成為「世紀大彗星」,但目前看來這種可能性比較小;也可能這顆彗星比較明亮,達到是肉眼清晰可見程度;而可能性比較大的情況是,當艾森彗星出現在人們視野時,達到三四等亮度,也就是肉眼可見;最不理想的情況就是在夜空中肉眼難見,需要使用望遠鏡觀測。
何去何從
衝向太陽會否劫數難逃
結合已有的觀測數據,天文學家們已經可以追蹤到這顆彗星的運行軌跡並向後反推,並在2011年12月份拍攝的巡天圖像中找到了它的身影。根據這些數據,天文學家們計算得到其軌道參數:這顆彗星沿一個近似拋物線軌道運行,並且幾乎沿著這一軌道徑直衝向太陽。科學家計算,今年11月28日左右,這顆彗星將抵達距離太陽表面不足120萬公裡的位置上。
當彗星抵達近日點,彗星遭遇太陽的高溫,由於結構比較松垮,其地表的巖石和塵埃將會熔化蒸發,這樣的嚴酷考驗也將讓科學家們得以評估彗星體的「牢固」程度。有天文學家認為,衝向太陽的艾森彗星劫數難逃。但如果在這顆彗星經過近日點的過程中發生碎裂,研究者將有機會獲得高質量的彗星新鮮物質的光譜,從而研究其物質組成情況。
雖然以前也有彗星「撞入」太陽的事例,但王思潮認為,艾森彗星撞入太陽從而灰飛煙滅的可能性不大。他指出,根據艾森彗星的運行軌道,在近日點,它將會十分貼近太陽,並在這一過程中受到太陽起潮力的影響,可能損失一部分質量,但其飛離太陽時,應該還是可能觀測到的。
再次經過或帶來流星雨
天文學家預測,在2014年1月地球再次經過艾森軌道時,太陽風吹來的彗星碎片,可能會造成流星雨或夜光雲。
有報導稱,這顆彗星的軌道還表明其來自奧爾特雲區域。天文學家認為奧爾特雲是50億年前形成太陽及其行星的星雲之殘餘物質,並包圍著太陽系。這是一個巨大彗星「倉庫」,估計其中的彗星超過1千億顆,距離太陽約一光年。
觀測建議
望遠鏡倍數並非越高越好
隨著艾森彗星與地球的距離越來越近,普通觀測者也將迎來絕佳的觀測機會。當2013年11月至12月份,艾森彗星運行至太陽方向時,地球北半球能夠看到這顆彗星。王思潮指出,根據天文學家們對彗星軌道的計算,屆時將給出更加精確的觀測時機,並且紫金山天文臺科普部等天文科普機構也將組織相應的觀測活動。
王思潮提醒普通觀測者,和觀測流星雨等其他天象活動一樣,如果想看到這顆彗星,要選擇開闊能見度較好的地帶,避開城市高層建築及燈光汙染,如果使用望遠鏡觀測,並非倍數越高越好,因為彗星呈雲霧狀,如果放大倍數過高,反而看不清楚。
彗星連線
哈雷彗星:春秋時期已有文字記載
哈雷彗星是每76.1年環繞太陽一周的周期彗星,因英國物理學家愛德蒙·哈雷首先測定其軌道數據並成功預言回歸時間而得名。哈雷彗星的軌道周期為76—79年,下次過近日點為2061年7月28日。1986年哈雷彗星回歸時,人類第一次用太空船詳細觀察彗星,得到了第一手的彗核結構與彗發和彗尾形成機制的資料。
哈雷彗星是唯一能用裸眼直接從地球看見的短周期彗星,也是人一生中唯一可能以裸眼看見兩次的彗星。其它能以裸眼看見的彗星可能會更壯觀和更美麗,但那些都是數千年才會出現一次的彗星。
中國人對哈雷彗星的記載,最早可上溯到殷商時代。更為確切的記錄是公元前613年:「秋七月,有星孛入於北鬥。」(《春秋左傳·魯文公十四年》)這是世界第一次關於哈雷彗星的確切記錄。
從公元前240年(戰國秦始皇七年)起,哈雷彗星每次回歸,中國均有記錄。其中最詳細的記錄,是公元前12年(漢元延元年):「七月辛未,有星孛於東井,踐五諸侯,出何戍北率行軒轅、太微,後日六度有餘,晨出東方。十三日,夕見西方,犯次妃,長秋,鬥,填,蜂炎冉貫紫宮中。大火當後,達天河,除於妃後之域。南逝度犯大角、攝提。至天市而按節徐行,炎入市中,旬而後西去;五十六日與蒼龍俱伏。」這次記錄對哈雷彗星的運行路線、出沒時間乃至視速度,描繪得栩栩如生。
海爾-波普彗星:「千年等一回」的壯麗
海爾-博普彗星是一顆長周期彗星,它於1995年由美國兩位業餘天文學家共同發現的,1997年4月1日過近日點。
1995年7月23日,美國的艾倫·海爾和湯瑪斯·博普分別獨立發現該彗星,它是眾多由業餘天文學家發現的彗星當中,距離太陽最遠的(於木星軌道外被發現)。與哈雷彗星比較,若把兩顆彗星放在同一軌道上,海爾-博普彗星的亮度會超過前者千倍。
通常彗星在木星軌道外會比較不顯眼,但海爾-博普彗星則例外,該彗星過近日點時光度為-1.4等,縱使在城市中亦能以肉眼看見,是自1975年最亮的彗星,因此它成為了近二十年來最壯觀的彗星之一。根據哈勃太空望遠鏡的影像,海爾-博普彗星彗核的直徑估計約40公裡,屬於大型彗星。
直至2006年1月仍有日本天文愛好者在澳大利亞拍攝到該彗星的身影;經初步計算,海爾-博普彗星於二千多年後會回歸。
(來源:科技日報)