324期

【有情天地】

浩瀚宇宙的遊俠 彗星

 

二○二○年七月經過近日點的「尼歐懷茲彗星」(Comet Neowise)

秋,七月,有星孛入于北斗。

孛者何?彗星也。

其言入于北斗何?北斗有中也。

何以書?記異也。

   -《春秋公羊傳文公十四年》

這是歷史上有關「哈雷彗星」的最早紀錄-魯文公十四年即西元前六一三年。哈雷彗星可說是有史以來最著名的彗星,因為它的週期短,大約七十五年至七十九年之間會環繞太陽一圈,平均週期約為七十六年;加上它接近太陽時,從地球上用肉眼即可觀測,所以許多古文明均有文獻紀錄。


在中國古代,彗星又稱「星孛」。「孛」音ㄅㄟˋ,原是形容草木茂盛的樣子,因此可能是以光芒旺盛的特點來指稱彗星;另草木盛,則會長得雜亂而互相干擾、衝突,所以「孛」引申有「違反」之意,由於彗星接近太陽時,延伸出的尾部總是背向太陽,或許也是以此特點相稱。至於「彗星」一名,「彗」就是掃帚,彗星拖曳的長長尾部像極了竹掃把,所以用「彗」名之。


其實,無論命名的緣由為何,都指出了彗星的特徵,即明亮耀眼的長尾巴,而這條長尾巴只會出現在彗星接近太陽時。


由於不同彗星的軌道週期差異很大,對古人來說,它的出現總是非常引人注目,卻又難以預測,而出現的時間點又常和重大事件相近,因此很多古文明將其視為不祥之兆。


在歐洲,自十六世紀開始,由於觀測儀器進步、地理大發現等因素,天文學家開始深入研究彗星的形成與特性,經過將近兩百年,終於確認了第一顆週期性出現的彗星-哈雷彗星。當然,哈雷彗星不是到十八世紀才發現,而是已往的人並不知道這顆彗星會有週期性,於是天文學家再從各地古文獻中加以驗證,明白最早在西元前六一三年,魯國史官便記錄了它的出現。


彗星雖然在接近太陽時十分耀眼,但實際上它的主體,即彗核,是由冰塊、塵埃、岩石及凍結的氣體所融合而成,大小從數百公尺到數十公里不等。當這些冰凍物質在靠近太陽時,會因受熱而逐漸解凍,釋放出氣體,而氣體包覆著冰冷的彗核,形成明亮的「彗髮」。


隨著彗星愈來愈靠近太陽,彗髮中帶電的離子氣體因太陽風的磁場作用,便形成背向太陽的「離子尾」;而彗核因受熱所噴發出的塵埃,則拖曳在軌道後方形成「塵埃尾」。這兩者就是彗星最為壯觀的「彗尾」,有時長度可到達一億多公里。


有關彗星的形成原因,至今仍在持續研究中。目前可知在太陽系形成之初,許多由冰凍氣體、岩塊等組成的雪球,被木星、土星的重力作用拋射到遙遠的太空,當它們沿著軌道再次往太陽系內側移動時,便成為彗星了。


至西元二○一九年七月為止,人類已確知的彗星有六千六百一十九顆,分成兩大類:一類是週期彗星,軌道週期從數年到數百年之間,如哈雷彗星即是;另一類是長週期彗星及非週期彗星,它們的軌道週期可能長達數千年以上,百萬年亦有可能,甚至以拋物線或雙曲線軌道接近太陽,或許只會穿越太陽系內部一次,而永遠不會再返回,由於人類的觀測歷史太短,對於這些彗星仍有許多未知。


雖然彗星形成於太陽系肇始之初,但並不是只有太陽系才有彗星。西元一九八七年,天文學家首次在繪架座「老人增四」的星系中發現了彗星,之後也在其他星系陸續發現。


彗星或許可以在某一星系裡依軌道運行,或許不受恆星引力約束而成為星際漫遊的旅者,無論它們往何處去,都會在宇宙中留下璀璨明亮的身影。

彗星一二事

  1. 彗星與小行星的最大差別,在於彗星的大氣是受到太陽的熱力而釋出,同時彗核無法以重力加以約束,再受到太陽風的磁場作用,所以大氣會擴散至太空中,小行星則無此現象。
     
  2. 彗星與流星的不同處:彗星是真正的天體,與地球相同;流星則是太空中的小石頭或塵埃,因地球重力而往地面掉落的過程中,與地球大氣發生碰撞摩擦所產生的燃燒現象。

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