一顆巨大的「掃把星」已進入內太陽系,大氣層直徑可達太陽的一半

2020-11-24 魅力科學君

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彗星是太陽系中比較常見的一種小天體,因為彗星的造型與我們常見到的掃把很是相似,所以人們常常將慧星形象地稱為「掃把星」。在前段時間裡,科學家發現了一顆巨大的「掃把星」已進入內太陽系,這顆「掃把星」的編號為 「C/2019 Y4」,最早是由位於夏威夷群島的「小行星地面撞擊最後警報系統」(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System,簡稱ATLAS)於2019年12月28日發現的,因此也被人們稱為「ATLAS」彗星。

「ATLAS」彗星在被發現時已經進入了內太陽系,當時它在天空中處於大熊座的位置,與太陽的距離為2.94個天文單位,與地球距離為2.46個天文單位,根據科學家的測算,這顆「掃把星」將在太陽引力的作用下不斷加速,預計它會在2020年5月底到達近日點,屆時它與太陽的距離將縮短為大約0.25個天文單位,而與地球的距離則為大約0.87個天文單位(其運行軌道如下圖所示)。

彗星來自於太陽系外圍地帶(柯伊柏帶、奧爾特雲),由於那裡的溫度極低,彗星通常都含有大量的冰物質(比如說被凍成冰的水、二氧化碳、甲烷、氨、氮等),而當它們沿著狹長的運行軌道向太陽靠近時,不斷增強的太陽輻射會讓彗星的冰物質出現升華現象,這些物質就會圍繞在慧核的周圍,形成巨大的「彗發」以及「彗尾」,並反射大量的太陽光,從而很容易被地球上的人類觀測到。

我們可以看到,在太陽輻射的作用下,彗星離太陽越近,它的大氣層就會越厚,相應的其亮度就會越高。觀測數據顯示,在2019年12月28日的時候,「ATLAS」彗星的視星等為19.6等,在2020年2月初的時候,它的視星等就變成了12.3等,在2020年3月5日的時候,它的視星等又變為11.8等,而在2020年3月17日的時候,它的視星等則達到了8.5等。

(註:視星等是一個描述人眼所看到的天體亮度的天文術語,相鄰的兩個等級的亮度相差2.512倍,數值越低的天體越亮,其數值可以為負數,一般認為肉眼可見的極限視星等為6等。)

科學家據此推算出,當「ATLAS」彗星到達近日點的時候,它的視星等至少可以達到 -10.7,並且其大氣層直徑可達太陽的一半(大約72萬公裡),屆時我們在地球上僅用肉眼就可以清晰地看見這顆「掃把星」。

這就意味著2020年首顆肉眼可見的彗星即將登場,那麼它到底會有多亮呢?這裡我們可以拿月亮來與之做個比較,相關數據顯示,在觀測條件良好的情況下,滿月的時候月亮的視星等為 -13 ,而在初八的時候月亮的視星等則為 -10.6,因此我們可以認為,當「ATLAS」彗星最亮的時候,其亮度應該和初八的月亮差不多,下圖為一個周期的月相示意圖,大家可以自行比較。

根據計算機模擬程序的推演,「ATLAS」彗星的視星等在2020年4月下旬的時候就可能會達到0等,它將位於天空中的鹿豹座附近,到時候整個北半球都有機會觀測到它的蹤跡,而在北半球的高緯度地區,人們甚至還可以看到這顆巨大的「掃把星」整個晚上都掛在空中。

需要指出的是,上述預測只是人們根據現有的觀測數據而作出的合理的推測,在接下來的時間裡「ATLAS」彗星到底會怎麼樣,還需要時間來驗證。

另外要說的是,在過去的日子裡,人們把「掃把星」看成是不吉利的象徵,甚至還有人認為「掃把星」會帶來災禍,其實這種觀點是不科學的,現代科學早已證明,彗星只不過是一種自然存在的天體而已,因此到時候我們只需要欣賞彗星給我們帶來的宇宙奇觀,而不必去擔心其他的什麼問題。

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