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彗星
彗星有个奇特的外貌,前面有个闪着白光的头,后面拖着一条时长时短的尾巴,发出血红的或者灰白色的光芒。当它出现在夜空时,看起来像一把扫帚横挂在天上,所以它的别名又叫扫帚星。
过去由于人们不了解彗星的本质,每当彗星突然降临在星空之中,人们就担惊受怕,认为它是一种不祥的预兆。其实,彗星的突然出现,不久又一下子消逝,是由于彗星的运转周期比较长,我们看到它的机会少一些而已。总之,彗星的出现不会给人类带来任何灾祸。
现代天文学家们估计,太阳系中有 1000 亿颗彗星,由于绝大多数的彗星离我们太远,人们很不容易看到。到目前为止,人类看到过的彗星不过只有: 1600 颗左右。彗星中最著名的要算哈雷彗星了,它不仅拖着一条长长的明亮的尾巴,而且还是第一个被预言要回来的周期彗星。1682 年,当哈雷彗星出现的时候,天文学家哈雷就密切注意着它。哈雷发现:这颗彗星的轨道与 1607 年、1531 年出现的彗星轨道很相似。这使他想到这三颗彗星可能是同一彗星的三次出现。哈雷认为,这颗彗星是以 76 年为一个周期,沿着很扁的椭圆轨道围绕太阳公转的。他预言,这颗彗星将于 1758 年再次出现。1742 年哈雷去世后,法国一位名叫克雷洛的数学家根据哈雷的预言,运用牛顿万有引力定律进行计算,判断这颗彗星出现的时间要推迟一些。1759 年 3 月,这颗明亮的大彗星终于又出现
- 了。人们为了纪念天文学家哈雷,把这颗彗星命名为“哈雷彗星”。1910 年哈雷彗星出现了极为壮观的天象。这一天还戴着一条面纱似的白带,在天空中缓缓而行,它的头部已经栽下地平线了,但它的长尾巴还拖在我们的头顶上。当这颗彗星走到太阳和地球之间,离地球只有 2400 万公里时,它的尾巴却长达 2500~3000 万公里,地球无可奈何地在哈雷彗星的尾巴里穿行了几小时。
我国对哈雷彗星曾做过最早的记载。史书《春秋》中曾有:公元前 613 年,鲁文公十四年“秋七月有星孛(彗星)入于北斗。”现代天文学家根据它的轨道和时间判断此星孛即哈雷彗星。
大部分彗星都不停地围绕太阳沿着很扁长的轨道运行。循椭圆形轨道运行的彗星,叫“周期彗星”。公转周期一般在 3 年至几世纪之间。周期只有几年的彗星多数是小彗星,直接用肉眼很难看到。不循椭圆形轨道运行的彗
星,只能算是太阳系的过客,一旦离去就不见踪影。大多数彗星在天空中都是由西向东运行。但也有例外,哈雷彗星就从东向西运行的。
彗星本身是不会发光的,早在我国晋代,我国天文学家就认识到这一点。
《晋书·天文志》中记载,“彗本无光,反日而为光”。彗星是靠反射太阳光而发光的。一般彗星的发光都是很暗的,它们的出现只有天文学家用天文仪器才可观测到。只有极少数彗星,被太阳照得很明亮拖着长长的尾巴,才被我们所看见。
彗星由彗头和彗尾组成。通常彗头都有几万、几十万、甚至几百万公里那么大,彗尾就更大了,最普通的彗尾也要有几
- 百万、几千万公里,最大的甚至有几亿公里之巨,它的身躯如此庞大,内部却异常空虚。只有头部的核心(称为彗核)里才有少量的尘埃、冰、甲烷、氨和二氧化碳冻结成的结晶物,其中绝大部分都是冰冷的气体。彗星的质量小得惊人,通常不到地球质量的几百万分之一,有的只有地球的几十亿分之一。可以想象,彗星的密度非常之小,只有地球大气的 23 万分之一。这样小的密度,比起我们所能抽得的真空还要空得多。因此彗星几乎就是“视若无物”。如果一颗最大的彗星物质按地壳的密度构成,把它放在地面上只不过是一座小山丘的大小。难怪前面提到的,地球穿过彗星的尾巴,人们没有一点异样的感觉。
彗星,并不总是拖着大尾巴,当它远离太阳的时候,表现为一个小小的斑点。只有当它走近太阳附近时,气体被蒸发,才长出一条尾巴来。同是彗星在每次经过太阳时,彗尾一次次地形成和消失,也使彗星本身渐渐消耗, 因此很多彗星都逐渐在“消瘦”,它的“容光”也逐渐在衰失。
有的彗星很有稳定,有时会发生分裂,甚至全部瓦解,形成流星体。1845 年,当天文学家在观察比拉彗星到来时,比拉彗星突然分裂成两颗了。以后它们逐渐彼此远离。1852 年,这对彗星又回来时,他们之间已经隔开了 240 万公里。1872 年当地球穿过这颗彗星轨道时,天上下了一场名符其实的“流星雨”。
彗星经常徘徊在温度低至-238℃的远离太阳的太空区域中,在这种温度极低的冷冻区里任何化学作用都不会发生,所以彗星的面目也就难于改变, 而带有许多早期太阳系的信息,它是研究太阳系起源问题的重要资料。于是每当一颗彗
- 星“驾临”时,举世的望远镜都要转向它,天文学家这时就要忙一阵子了。流星与陨石
夏夜的星空,我们常会看见一条弧形的亮光,像是一支亮剑划破长空, 飞闪而来,这就是流星。
流星数量相当多,估计全地球一昼夜间就有几千万万个流星闯入地球的大气层。哪儿来的那么多流星啊?原来,在星际空间里,布满了无数小而暗的尘粒和物体,我们称为流星体。
当流星体闯入地球大气层时,由于它们运动速度非常大(达到 13~70 公里/秒),沿途和大气分子发生的碰撞便非常猛烈,于是在这种碰撞中流星体就燃烧、发光并汽化。这就是我们所见到的流星。有的流星体在穿过大气层时,还会发生爆炸,分成许多碎片,这时我们不但可以见到流星有一条很亮的尾巴,还能听到雷鸣般的响声,我们称这种流星为火流星。这种流星的质量都非常大。
一般情况下,流星是一个一个地单独出现的,但有的时候,可以同时看到许多流星,就像节日的焰火,刹那间,从天空的某一点一下子迸发出来, 构成壮丽的天象。这样的现象我们称为流星雨。流星雨是由于流星群和地球相遇而发生的。
流星群是太阳系中各种小天体因碰撞、碎裂而成的一群小物块。它们沿着同一轨道运行,形成了流星群。此外有的流星群和彗星很有关系,它们是由于彗星瓦解过程中抛出的
- 尘粒而而逐渐形成的。至今已发现的流星群有数百个。
一般流星体都很小,直径为 0.1 厘米到 10 厘米不等,质量从几毫克到几百克,也有少数流星体特别大,个别的可大到几百吨。
流星体在穿过地球大气层时,一些没有完全燃烧掉而落到地面上的,我们就叫陨石。陨石有大有小,最小的只有 0.16 克,而大的可有 60 吨。大部分流星体在穿过大气层时都已焚化掉,只有一小部分落到地球表面。
1908 年,有一颗巨大的陨石落到西伯利亚原始森林。在爆炸中心周围 100 公里的范围内,树木像成排竖立的骨牌一般,一株一株地倒下去,160 公里外的人被震倒。更远处的火车司机赶紧刹车,因为他看见前面西伯利亚的大铁路的铁轨翘起来抖动着。科学家们估计,这颗陨石重量约为 100 万吨。可惜它在撞击中已化为尘埃。
按陨石的化学成分,可把它们分为三类:
第一类几乎完全是镍铁合金的铁质陨石,其化学组成主要是铁。
第二类是石质的陨石,其组成大多是硅酸盐物质,主要是橄榄石和辉石。第三类是中间型陨石,由石铁质组成,铁、镍和硅酸盐等矿物大致各占
一半,还有少量的其他元素。在这种陨石中,金属都分散在石头里。
地球每年都要遭受到小行星、彗星、流星体以及星际尘埃物质的撞击。每次撞击,都要留下这些物体的残骸——陨石或尘埃。天文学家估计,这些微小的撞击,大约每年要给地球增加 400 万吨物质。如果自从地球形成以来一直如此,那就