宇宙學(xué)·彗星 | 彗星為什么有尾巴孵稽？
徐來(lái)
2017-11-03
關(guān)于昨天的留的思考題许起，下面這位同學(xué)的回答是比較完整的十偶。供大家了解菩鲜。
世界好大，奇妙的事情每天都有惦积，我們一起去發(fā)現(xiàn)吧接校！
宇宙學(xué)·彗星 | 彗星為什么有尾巴？
| 暖爸型轉(zhuǎn)述師 | ：金北平
在咱們這個(gè)專欄里狮崩，我已經(jīng)講過(guò)了咱們所在的太陽(yáng)系里幾種不同的星星：太陽(yáng)是恒星蛛勉、火星是行星、月亮是衛(wèi)星睦柴、還有數(shù)也數(shù)不清的小行星诽凌，以及被降級(jí)的冥王星所屬的矮行星……今天，我要說(shuō)的是另一種星星：彗星坦敌。
彗星為什么長(zhǎng)尾巴侣诵？
彗星在太陽(yáng)系的各種星星當(dāng)中，算是比較奇怪的一類狱窘。比如說(shuō)杜顺，太陽(yáng)系里圍繞著太陽(yáng)轉(zhuǎn)的各種星星，它走的軌道大概都是一個(gè)圓形蘸炸，不是圓規(guī)畫(huà)出來(lái)的那種正圓啊躬络，也會(huì)有點(diǎn)扁扁長(zhǎng)長(zhǎng)的，更像橢圓搭儒，但大體上是比較圓的穷当。大多數(shù)彗星的軌道非常扁。換一個(gè)說(shuō)法吧淹禾，假如我們說(shuō)膘滨，太陽(yáng)系里圍繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)的其他星星，軌道都是O形的稀拐，那么這些彗星走的軌道就是大寫(xiě)的字母Q的形狀火邓，也就是O形凸出來(lái)一點(diǎn)。
這個(gè)奇怪的造型德撬，會(huì)導(dǎo)致彗星出現(xiàn)一系列很有意思的特性铲咨。扁扁的軌道，一頭有可能會(huì)出現(xiàn)在太陽(yáng)系很邊緣的地方蜓洪，另一頭則離太陽(yáng)很近纤勒。太陽(yáng)本身一直在往外面吹氣。彗星湊近之后隆檀，身上的各種東西都會(huì)被太陽(yáng)吹開(kāi)摇天，看起來(lái)就好像帶了一條尾巴一樣粹湃。 科學(xué)家管彗星本身叫做彗核，而管那條尾巴叫“彗尾” 泉坐，像是彗星長(zhǎng)出了長(zhǎng)尾巴一樣为鳄。而且你想，離太陽(yáng)越近腕让，風(fēng)越大孤钦，彗尾就越長(zhǎng)，離太陽(yáng)越遠(yuǎn)纯丸，風(fēng)越小偏形，彗尾也就跟著變短了。當(dāng)然觉鼻，彗星表面能被吹起來(lái)的東西是有限的俊扭，有些彗星這么被吹了幾次，就也沒(méi)辦法再長(zhǎng)出彗尾了坠陈。
古人也注意到過(guò)天空中出現(xiàn)這種怪模怪樣的星星萨惑。但是，他們不知道這東西是怎么出現(xiàn)的畅姊，再加上它不經(jīng)常出現(xiàn)咒钟，一陣兒能看見(jiàn)，一陣兒又看不見(jiàn)若未，所以認(rèn)為這是壞事兒的象征朱嘴，一旦出現(xiàn)這種情況，就是要鬧災(zāi)荒粗合、或者打仗了萍嬉。咱們中國(guó)人有時(shí)候會(huì)說(shuō)“掃把星”，這個(gè)說(shuō)法就是這么來(lái)的隙疚。? ?
1997年于克羅地亞拍攝的海爾博普彗星壤追。
深度撞擊號(hào)拍攝的坦普爾1號(hào)彗星彗核。圖片來(lái)源：wiki
哈雷彗星運(yùn)行軌道是一個(gè)扁長(zhǎng)的橢圓（圖中金色星球）供屉。
彗星為什么去了又來(lái)行冰？
很多彗星的軌道因?yàn)樯斓搅颂?yáng)系非常邊緣的地方，所以伶丐，一顆彗星需要很多年才能繞太陽(yáng)轉(zhuǎn)上一圈悼做。這么一來(lái)，在地球上的人類就沒(méi)有辦法持續(xù)追蹤觀察某一顆具體的彗星哗魂，只能隔一段時(shí)間看到它一陣肛走。這種現(xiàn)象，叫做彗星的周期性录别。
要發(fā)現(xiàn)這一點(diǎn)朽色，需要比較復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算邻吞，還需要一些觀測(cè)方法和運(yùn)氣。古人的觀測(cè)手段有限葫男。這個(gè)現(xiàn)象一直要到18世紀(jì)的時(shí)候才被發(fā)現(xiàn)抱冷。當(dāng)時(shí)，英國(guó)一位很著名的天文學(xué)家艾德蒙·哈雷經(jīng)過(guò)精密的計(jì)算腾誉，發(fā)現(xiàn)歷史上的4次彗星出現(xiàn)記錄徘层，所記載的實(shí)際上是同一顆彗星峻呕。他甚至預(yù)言利职，在53年之后，這顆彗星將重新出現(xiàn)在天空當(dāng)中瘦癌。
果然猪贪，53年之后，彗星像是之前跟他約好了一樣讯私，再次出現(xiàn)了热押！不過(guò)，可惜的是斤寇，這個(gè)時(shí)候桶癣，哈雷已經(jīng)去世了10多年了。為了紀(jì)念他的成就娘锁，這顆彗星后來(lái)被命名為哈雷彗星牙寞，它的回歸周期是75年。? ?
錯(cuò)過(guò)了成名機(jī)會(huì)的維爾塔寧
不過(guò)莫秆， 眼下最受關(guān)注的彗星并不是哈雷彗星间雀，而是一顆名字又怪又拗口的彗星：楚留莫夫－格拉希門克彗星 。彗星的名字镊屎，一般就是直接使用發(fā)現(xiàn)者的名字惹挟，所以，一看就知道缝驳，這顆彗星是楚留莫夫和格拉希門克這兩個(gè)人一起發(fā)現(xiàn)的连锯。它之所以出名，是因?yàn)槿祟愊蛩l(fā)射了一顆探測(cè)器用狱，并成功地在彗星上著陸了运怖。
要說(shuō)起來(lái)，這個(gè)名字拗口的楚留莫夫－格拉希門克彗星還真是個(gè)幸運(yùn)兒齿拂。因?yàn)榘凑赵ㄓ?jì)劃驳规，它是不可能以這樣的形式被大家記住，并且成為人類探索宇宙的活動(dòng)的一個(gè)里程碑的署海。因?yàn)槁鸸海ヌ綔y(cè)彗星的那顆飛船医男，最初的目標(biāo)并不是楚留莫夫－格拉希門克彗星而是另一顆彗星：維爾塔寧彗星。不巧的是捻勉，探測(cè)器的發(fā)射比最初的計(jì)劃晚了一年镀梭，這么一來(lái)，目的地也就變成了楚留莫夫－格拉希門克彗星——至于科研內(nèi)容什么的踱启，其實(shí)啥都沒(méi)變报账，除了目的地和時(shí)間。
這個(gè)飛船的名字叫做羅塞塔號(hào)埠偿，登陸器的名字則叫做菲萊 透罢。羅塞塔是個(gè)很有意思的名字，它實(shí)際上是考古學(xué)家破譯一種失傳的古代文字的工具冠蒋∮鹌裕科學(xué)家給它起這個(gè)名字，實(shí)際上是用了一個(gè)比喻的手法抖剿，希望它能幫助科學(xué)家破譯太陽(yáng)系最初的秘密朽寞。因?yàn)榭茖W(xué)家們相信啊，彗星都是在太陽(yáng)系剛開(kāi)始形成的時(shí)候就出現(xiàn)了的斩郎，而且由于寒冷脑融，它們還都保留著太陽(yáng)系最初的一些信息。這些信息缩宜，或許能解答關(guān)于地球和關(guān)于我們自己的許多謎題肘迎。
羅塞塔號(hào)拍攝的彗星67P。
著陸彗星靠魚(yú)叉
回過(guò)來(lái)說(shuō)這次任務(wù)脓恕，為了和目標(biāo)彗星會(huì)合膜宋，羅塞塔號(hào)可真是費(fèi)了一大番功夫。實(shí)際上炼幔，它2004年被發(fā)射出去秋茫，到2014年才抵達(dá)目標(biāo)彗星，在宇宙中乃秀，它孤獨(dú)地飛了整整10年肛著。到了預(yù)定位置之后，找個(gè)合適的機(jī)會(huì)，就得把登陸器菲萊給發(fā)到彗星上去。跟在月球魏身、火星上登陸很不一樣。咱們之前說(shuō)過(guò)在火星上登陸的事兒局荚。還得給火星車綁上降落傘什么的，好麻煩。為什么呢耀态？因?yàn)橛兄亓β职@些星球，重力作用比較大首装，所以一旦進(jìn)入它們的引力范圍创夜，飛船就開(kāi)始往下掉了；比如仙逻，在月球上驰吓，即使重力只有地球上的六分之一，效果也是非常明顯的系奉。
但目標(biāo)彗星太小了檬贰，重力也變得非常小∠沧睿科學(xué)家一想偎蘸，這不行庄蹋，把菲萊登陸器往彗星表面一扔瞬内，因?yàn)殄缧堑闹亓μ。Р蛔〉顷懫飨奘椋欢〞?huì)彈起來(lái)——彈多遠(yuǎn)虫蝶？會(huì)不會(huì)再落回去就不好說(shuō)了。你玩兒過(guò)乒乓球吧倦西，把乒乓球往地面上一砸能真，它就蹦起來(lái)了，差不多就是這樣的效果扰柠。
這個(gè)結(jié)果肯定是科學(xué)家們無(wú)法接受的粉铐，所以，他們讓菲萊登陸器帶上幾根魚(yú)叉卤档， 一旦登陸了就立即把魚(yú)叉發(fā)射出去蝙泼，把自己牢牢地綁在彗星上 ，這樣一來(lái)也就不怕因?yàn)橹亓Σ蛔愕脑蚨膩?lái)蹦去了劝枣。
果然汤踏，科學(xué)家們的預(yù)計(jì)完全是正確的。菲萊剛一落到彗星表面舔腾，就彈了起來(lái)溪胶。雖然有魚(yú)叉的幫助，但菲萊還是彈了三四下稳诚，最后總算穩(wěn)定下來(lái)開(kāi)始工作了哗脖。科學(xué)家們擦了擦額頭的汗，松了一口氣才避。
可這口氣還沒(méi)有松完呢丘损，他們又發(fā)現(xiàn)不對(duì)勁了。菲萊著陸的位置跟原先預(yù)計(jì)的不一樣工扎。這么一來(lái)徘钥，在一些特殊的位置上，它將會(huì)陷入陰影肢娘，無(wú)法曬太陽(yáng)呈础。不能曬太陽(yáng)，它身上的太陽(yáng)能電池板就沒(méi)法工作了……
到現(xiàn)在橱健，又有好幾年過(guò)去了而钞， 菲萊和羅塞塔都已經(jīng)相繼失去了聯(lián)絡(luò)，很可能將永遠(yuǎn)地留在彗星表面 拘荡。但它們發(fā)回來(lái)的成果臼节，卻一直在被科學(xué)家們認(rèn)真研究，新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)珊皿，也在不斷地涌現(xiàn)出來(lái)网缝。真的是很不容易的一次探索。
博物學(xué)家養(yǎng)成記
好了蟋定，我們今天說(shuō)的是彗星粉臊。古時(shí)候中國(guó)人就照著天空上的樣子，畫(huà)了很多彗星的形象驶兜。我給你在文末放了一張扼仲，你可以臨摹一下，并把你的作品發(fā)在咱們的學(xué)習(xí)小組里抄淑，我會(huì)選出優(yōu)秀的作品屠凶，為大家展示出來(lái)。
↑世界上最早的彗星圖肆资。
1973年在湖南長(zhǎng)沙馬王堆三號(hào)漢墓中矗愧，出土了一種占卜吉兇的帛書(shū)。在這部迷信著作中迅耘，繪有二十九幅不同形狀的彗星圖贱枣。每幅圖上都能看到長(zhǎng)長(zhǎng)的、像掃帚一樣的彗尾颤专，以及圓圈或黑點(diǎn)形狀的彗頭纽哥。每幅彗星圖下面都寫(xiě)有占卜的文字，每條占卜文字的開(kāi)頭都寫(xiě)著彗星的名稱栖秕。這些距今已有二千二百多年的彗星圖春塌，是我國(guó)、也是世界上最早的彗星圖。
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今天我們學(xué)習(xí)了4個(gè)知識(shí)點(diǎn)：
行星锅必、小行星、矮行星的軌道都是接近正圓形的惕艳，而彗星的軌道一般都是扁圓形的搞隐；
彗星臨近太陽(yáng)的時(shí)候，表面的物質(zhì)被吹起來(lái)远搪，會(huì)形成長(zhǎng)長(zhǎng)的彗尾劣纲；但有些彗星無(wú)法被吹出彗尾；
哈雷彗星是第一顆被推算出運(yùn)行周期的彗星谁鳍，它的回歸周期在75年左右癞季；
因?yàn)殄缧侵亓μ。苑迫R登陸器攜帶了幾根魚(yú)叉倘潜，來(lái)幫助自己登陸彗星绷柒。
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徐來(lái)
今天窍荧，是博物學(xué)陪伴你的第 206 天辉巡，恭喜你，又收集了一個(gè)新知識(shí)蕊退！下一期我們繼續(xù)研究。
