尘埃彗尾与太阳辐射压力

1836年白塞尔首先提出彗尾形成的力学理论，布烈基兴在1903年又将它发展了一步。他们认为，彗尾的形成是来自太阳的一种斥力，现在知道，作用于尘埃颗粒上的太阳斥力就是辐射压力。

所谓辐射压力，就是一束光照射到物体上，它就在照射方向上对物体有一种推斥力，辐射压力跟辐射能量成正比，跟垂直照射的物体面积也成正比。

太阳对物体有辐射压力而同时又具有引力。若物体的质量越小，截面积越大，那么辐射压力可以超过引力。为了便于理解，我们用物体向地面降落的情形做个比喻：物体从高处下落，因空气的阻力，物体表面积越大，降落越慢。如一把伞，张开了总比闭着降落慢，因为张开了表面大。太阳辐射对微小质点的压力与此类似。因为质点越小，表面积就相对的大些。假定有一个质量为1克的正立方体，体积是1立方厘米，它的表面积是6平方厘米。如果从中切开，分成相同的两个长方体，每块的质量应为0.5克，这时每块的表面积是4平方厘米，而不是3平方厘米。继续分下去，每小块的表面积相对地增大。尘埃的表面积相对于它们的质量而言是较大的，所以太阳辐射压力对它们就显现出来了。经计算，如质点的直径是1厘米的几十万分之一，太阳的辐射压力对它们就能显现，而彗星中有不少这样大小的尘埃。

从彗核中抛出的大量尘埃，在太阳辐射压力下形成尘埃彗尾，所以弯曲，是因为彗核具有很大的轨道速度。这很像行进电的蒸汽机车，机车喷出的烟是弯曲的。

彗尾弯曲的程度与从彗核中喷出的质点的速度以及大小有关。

1968年，芬森和普鲁布斯更进一步发展了力学理论，使之可以和亮度联系起来。他们考虑了尘埃颗粒大小的分布，从理论上算出亮度分布与观测比较之后，可以求出尘埃颗粒的大小分布以及尘埃产率随时间的变化和外流速度。对于阿伦德-罗兰彗星，他们得出尘埃颗粒以1微米左右居多。这个方法也用于科胡特克、贝内特、德阿雷斯特和恩克等彗星，得到尘埃产率为每秒4.5×1017～2.7×1018个、或大约为每秒108克。因为尘埃是被蒸发出的气体带出来的，进而求出气体产率约为每秒6×107克或每秒为1.5×1030个分子。这与其他方法求出的结果大致相符。日本的木村博和刘彩品对此方法作出更严格的研究。顺便指出，这方法也适用于彗发。

有些彗星在离太阳很远时就出现尘埃彗尾，典型的例子是巴德彗星（1955Ⅵ）和哈罗-查维拉彗星（19561），它们离太阳4～5个天文单位时就出现尘埃彗尾。有一种解释是这种彗星含有比冰水更易蒸发的物质在蒸发时带出的冰粒，但也有人不同意这种解释。