彗星与流星

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第一节 彗星

在人类历史的很长一段时间内，彗星这种类型的天体总是戴着一层神秘的面纱；也正因为它的深不可测，人们一探究竟的好奇心就愈加浓厚。在地球的附近，更精准地来说，应该是在太阳的附近，有一颗彗星，我们可以很清晰地观测到，它由三部分构成。奇妙的是，这三部分并没有明确的界限划分，反而是互相关联，统为一体。然而，彗星与其他的天体有所不同，它的形状比较特别，轨道的离心率特别大，出现的频率也是相当的低。

第一个呈现在我们眼中的是彗星的核，貌似星状。

彗星的头部由核与发构成，那么，什么是发呢？彗发（coma）是围绕在核的周围呈现出云状的模糊不清的一团貌似雾的东西，它一直清清淡淡地向天边漫舞，没有尽头。彗星的头部，看上去，像是一颗星星弥漫在雾中，若隐若现，闪闪发亮。

彗星由尾部开始延伸，这尾部长短不一，各式各样。小彗星的尾巴可以小到极致，大彗星大到可以与整个苍穹比拟。其实，彗星的整体发光的形状又接近扇形，越靠近头部的地方越狭窄，也越加明亮；反之，光芒逐渐暗淡且弥散。直到尾部，好似与天连接，合成一起，肉眼是无法找到边界的。

亮的彗星非常绚丽，但多数是我们肉眼不能观测到的。即便是将这种情况忽略不计，彗星彼此的亮度也依然是存在巨大的区别的。当十分暗淡的时候，有的小彗星甚至是没有可以观看到的尾部；而当呈现在我们眼前的是那种轻轻薄薄、云里雾里的形态时，彗星基本是没有核的，只是在中间的部分隐约有一些光亮。

从过去将近100年的历史中可以得出，我们肉眼能够观看到的彗星是20～30颗。但随着科技的发展，人们的不懈努力，利用望远镜可以观测到大量的彗星。当几位观测者同时发现一颗彗星时，该如何定义彗星的发现者呢？只有第一个告知天文台彗星准确位置的人，才算是这颗彗星的真正发现人。

彗星的出现并没有什么规律，即便是周期彗星，时间上也很长，所以，彗星的命名就有了一个规定。被发现的彗星名字要采用第一个发现它的人的名字，与此同时，还要在名字的前面加上公历的年份，并且，要在同年所发现的所有彗星的先后顺序加上英文字母a、b、c……当然，还有一种情况，就是发现者只利用自己的名字来给彗星命名。

彗星的轨道

望远镜问世不久，人们就发现了彗星与行星的相似之处，它们围绕着太阳这个轨道运行。与此同时，牛顿也证明彗星和行星一样，都被太阳的引力所驱使。而区别却在于，行星以椭圆形的轨道环行太阳，但彗星则不同，轨道延展的远日点也多数无法测定。针对彗星轨道性质及运行定律，我们会在下面做出详尽的阐述。

著名物理学家牛顿，证明了太阳引力作用影响下的所有运动的物体，都可以并永远能画出圆锥曲线。而这种曲线分为三种：第一种是椭圆。众所周知，椭圆是首尾连接的曲线。第二种和第三种分别是抛物线和双曲线。它们与椭圆不同，并非首尾衔接，而是向远处延伸；但抛物线的两个分支的延伸方向是相同的，而双曲线则是相背而驰（图55）。

（附注：公元前4世纪，希腊数学家密勒克姆率先提出圆锥曲线的概念。平面与圆锥任意相交可得出三条曲线。第一条，椭圆：移动的平面不平行于任意一条圆锥的曲线所形成的截线；第二条，抛物线：移动的平面平行于圆锥的一条母线所形成的截线；第三条，双曲线：平面穿越两个腔而形成的截线。）

了解这三种曲线的概念后，我们进行一个思维式的试验。做一个假设，我们正处于并被固定在地球轨道上的某一点，开枪发射子弹，使子弹与小行星相同，都环绕太阳运行。那么，会有三种情况：第一种，不管我们的发射方向如何，所有的子弹，只要是每秒速度小于29.8千米（低于地球运动速度），那么，它们的运行路线都要比地球的轨道小，且环绕太阳，朝着自身的方向返程。第二种，发出的所有子弹，其速度与地球运行速度相同，运行周期都是一年，并且都会同时聚集在它们的出发点。这是一个神奇的定律，只要速度相同，轨道的周期也相同。第三种，当速度大于每秒29.8千米时，运行轨道就会大于地球，从而速度就更快，公转周期也就变得更长。还有一种情况是，无论我们向哪个方向发射子弹，只要它的每秒速度超出41.8千米，那么，就超出了太阳引力的控制，且顺着双曲线的一边永远不可逆转地运行下去。由此可见，只要存在距离的远近，就会有速度的限制，超出速度限制，便不受控制，从而脱离太阳，永不复返；但只要在这个限制内，那就依然受太阳引力的影响，最终被引力拽回来。

它与太阳距离

的平方根是成反比例关系的，也就是说，越靠近太阳，所受的速度限制就越大。当与太阳的距离达到4倍时，它就是原来的二分之一。关于空间中任意一点的速度限制定律是比较容易发现的，用行星的圆形轨道中