彗星没有固定的体积,它在远离太阳时,体积很小;接近太阳时,彗发变得越来越大,彗尾变长,体积变得十分巨大。彗尾最长竟可达2亿多千米。彗星的质量非常小,彗核的平均密度为每立方厘米 1 克。
彗发和彗尾的物质极为稀薄,其质量只占总质量的 1~5%,甚至更小。彗星物质主要由水、氨、甲烷、氰、氮、二氧化碳等组成,而彗核则由凝结成冰的水、二氧化碳(干冰)、氨和尘埃微粒混杂组成,是个“脏雪球”!
彗星核的表面是由凝结成冰的水加上干冰、尘埃、氨和岩石混杂而成。
一般彗星是由彗头和彗尾两大部分组成。彗头又包括彗核和彗发两部分。后来自 1920 年探空火箭、人造卫星和宇宙飞船对彗星近距离的探测,又发现有的彗星在彗发的外面被一层由氢原子组成的巨云所包围,人们称为“彗云”或“氢云”。这样我们就可以说彗头实际是由彗核、彗发和彗云组成的。
彗核是彗星最中心、最本质、最主要的部分。一般认为是固体,由石块、铁、尘埃及氨、甲烷、冰块组成。彗核直径很小,有几公里至十几公里,最小的只有几百米。
彗发:是彗核周围由气体和尘埃组成星球状的雾状物。半径可达几十万公里,平均密度小于地球大气密度的十亿亿分之一。通过光谱和射电观测发现,彗发中气体的主要成份是中性分子和原子,其中有氢、羟基、氧、硫、碳、一氧化碳、氨基、氰、钠等,还发现有比较复杂的氰化氢(HCN)和甲基氰(CH?CN)等化合物。这些气体以平均 1~3 千米/秒的速度从中心向外流出。
彗云:在彗发外由氢原子组成的云,人们又称为氢云。直径可达 100万~1000 万公里,但是有的彗星就没有彗云。
根据彗头的形状和组成特点,可分为“无发彗头”、球茎形彗头、锚状彗头等等。
彗尾是在彗星接近太阳大约 3 亿公里(2 个天文单位)开始出现,逐渐由小变大变长。当彗星过近日点(即彗星走到距太阳最近的一点)后远离太阳时,彗尾又逐渐变小,直至没有。彗尾的方向一般总是背着太阳延伸的,当彗星接近太阳时,彗尾是拖在后边,当彗星离开太阳远走时,彗尾又成为前导。彗尾的体积很大,但物质却很稀薄。彗尾的长度、宽度也有很大差别,一般彗尾长在 1000 万至 1.5 亿千米之间,有的长得让人吃惊,可以横过半个天空,如 1842Ⅰ彗星的彗尾长达 3.2 亿千米,可以从太阳伸到火星轨道。一般彗尾宽在 6000~8000 千米之间,最宽达 2400 万千米,最窄只有 2000 千米。
根据彗尾的形状和受太阳斥力的大小,彗尾分为二大类。一类为“离子彗尾”由离子气体组成,如一氧化碳、氢、二氧化碳、碳、氢基和其他电离的分子。这类彗尾比较直,细而长,因此又称为“气体彗尾”或Ⅰ型彗尾。另一类为“尘埃彗尾”,是由微尘组成,呈黄色,是在太阳光子的辐射压力下推斥微尘而形成。彗尾是弯曲的,弯曲较大,较宽的又称为Ⅱ型彗尾;弯曲程序最大,又短又宽的又称为Ⅲ型彗尾。此外还有一种叫“反常彗尾”,彗尾是朝向太阳系方向延伸的扇状或长钉状。一般一颗彗星有两条以上的不同类型彗尾。
彗星的轨道有椭圆、抛物线、双曲线三种。
椭圆轨道的彗星又叫周期彗星,另两种轨道的又叫非周期彗星。周期彗星又分为短周期彗星和长周期彗星。一般彗星由彗头和彗尾组成。彗头包括彗核和彗发两部分,有的还有彗云。并不是所有的彗星都有彗核、彗发、彗尾等结构。我国古代对于彗星的形态已很有研究,在长沙马王堆西汉古墓出土的帛书上就画有 29 幅彗星图。在晋书“天文志”上清楚地说明彗星不会发光,系因反射太阳光而为我们所见,且彗尾的方向背向太阳。
宇宙中彗星的数量极大,但观测到的仅约有 1600 颗。彗星的轨道与行星的轨道很不相同,它是极扁的椭圆,有些甚至是抛物线或双曲线轨道。轨道为椭圆的彗星能定期回到太阳身边,称为周期彗星;轨道为抛物线或双曲线的彗星,终生只能接近太阳一次,而一旦离去,就会永不复返,称为非周期彗星,这类彗星或许原本就不是太阳系成员,它们只是来自太阳系之外的过客,无意中闯进了太阳系,而后又义无反顾地回到茫茫的宇宙深处。周期彗星又分为短周期(绕太阳公转周期短于 200 年)和长周期(绕太阳公转周期超过 200 年)彗星。
已经计算出 600 多颗彗星的轨道。彗星的轨道可能会受到行星的影响,产生变化。当彗星受行星影响而加速时,它的轨道将变扁,甚至成为抛物线或双曲线,从而使这颗彗星脱离太阳系;当彗星减速时,轨道的偏心率将变小,从而使长周期彗星变为短周期彗星,甚至从非周期彗星变成了周期彗星以致被“捕获”。
琪琪,滔滔不绝的介绍太阳系的彗星情况。小李,正规大学毕业,对天文还是比较感兴趣的。既然大家都没什么诉求,那我们就天文馆吧。“好吧,管家,我们听你的,今天晚上把望远镜准备好,我们好好观测一下!”。
机器人管家,上身稍稍弯曲,一伸手,“好了。您这边请!”。