彗星基础知识彗尾是怎样形成的

谢君分享 2017-02-18 13:37:01

　　彗星是进入太阳系内亮度和形状会随日距变化而变化的绕日运动的天体，呈云雾状的独特外貌。那么你对彗星了解多少呢?以下是由学习啦小编整理关于彗星知识的内容，希望大家喜欢!

　　彗星的起源

　　彗星的起源是个未解之谜。有人提出，在太阳系外围有一个特大彗星区，那里约有 1000 亿颗彗星，叫奥尔特云，由于受到　　一部分彗星逃出太阳系，另一些被“捕获”成为短周期彗星;也有人认为彗星是在木星或其它行星附近形成的;还有人认为彗星是在太阳系的边远地区形成的;甚至有人认为彗星是太阳系外的来客。因为周期彗星一直在瓦解着，必然有某种产生新彗星以代替老彗星的方式。可能发生的一种方式是在离太阳 105 天文单位的半径上储藏有几十亿颗以各种可能方向绕太阳作轨道运动的彗星群。这个概念得到观测的支持，观测到非周期彗星以随机的方向沿着非常长的椭圆形轨道接近太阳。随着时间的推移，由于过路的恒星给予的轻微引力，可以扰乱遥远彗星的轨道，直至它的近日点的距离变成小于几个天文单位。当彗星随后进入太阳系时，太阳系内的各行星的万有引力的吸力能把这个非周期彗星转变成新的周期彗星(它瓦解前将存在几千年)。另一方面，这些力可将它完全从彗星云里抛出。如果这说法正确，过去几个世纪以来一千颗左右的彗星记录只不过是巨大彗星云中很少一部分样本，这种云迄今尚未直接观察到。与个别恒星相联系的这种彗星云可能遍及我们所处的银河系内。迄今还没有找到一种方法来探测可能与太阳结成一套的大量彗星，更不用说那些与其他恒星结成一套的彗星云了。彗星云的总质量还不清楚，不只是彗星总数很难确定，即使单个彗星的质量也很不确定。估计彗星云的质量在 10⁻¹³～10⁻³ 地球质量之间。

　　彗星的结构

　　彗星没有固定的体积，它在远离太阳时，体积很小;接近太阳时，彗发变得越来越大，彗尾变长，体积变得十分巨大。彗尾最长竟可达 2 亿多千米。彗星的质量非常小，

　　彗核的平均密度为每立方厘米 1 克。彗发和彗尾的物质极为稀薄，其质量只占总质量的 1～5%，甚至更小。彗星物质主要由水、氨、甲烷、氰、氮、二氧化碳等组成，而彗核则由凝结成冰的水、二氧化碳(干冰)、氨和尘埃微粒混杂组成，是个“脏雪球”!

　　一般彗星是由彗头和彗尾两大部分组成。

　　彗头又包括彗核和彗发两部分。后来自 1920 年探空火箭、人造卫星和宇宙飞船对彗星近距离的探测，又发现有的彗星在彗发的外面被一层由氢原子组成的巨云所包围，人们称为“彗云”或“氢云”。这样我们就可以说彗头实际是由彗核、彗发和彗云组成的。

　　彗核是彗星最中心、最本质、最主要的部分。一般认为是固体，由石块、铁、尘埃及氨、甲烷、冰块组成。彗核直径很小，有几公里至十几公里，最小的只有几百米。

　　彗发：是彗核周围由气体和尘埃组成星球状的雾状物。半径可达几十万公里，平均密度小于地球大气密度的十亿亿分之一(约 1 克/立方厘米)。通过光谱和射电观测发现，彗发中气体的主要成份是中性分子和原子，其中有氢、羟基、氧、硫、碳、一氧化碳、氨基、氰、钠等，还发现有比较复杂的氰化氢(HCN)和甲基氰(CH₃CN)等化合物。这些气体以平均 1～3 千米/秒的速度从中心向外流出。

　　彗云：在彗发外由氢原子组成的云，人们又称为氢云。直径可达 100万～1000 万公里，但是有的彗星就没有彗云。

　　根据彗头的形状和组成特点，可分为“无发彗头”、球茎形彗头、锚状彗头等等。

　　彗尾是在彗星接近太阳大约 3 亿公里(2 个天文单位)开始出现，逐渐由小变大变长。当彗星过近日点(即彗星走到距太阳最近的一点)后远离太阳时，彗尾又逐渐变小，直至没有。彗尾的方向一般总是背着太阳延伸的，当彗星接近太阳时，彗尾是拖在后边，当彗星离开太阳远走时，彗尾又成为前导。彗尾的体积很大，但物质却很稀薄。彗尾的长度、宽度也有很大差别，一般彗尾长在 1000 万至 1.5 亿千米之间，有的长得让人吃惊，可以横过半个天空，如 1842Ⅰ彗星的彗尾长达 3.2 亿千米，可以从太阳伸到火星轨道。一般彗尾宽在 6000～8000 千米之间，最宽达 2400 万千米，最窄只有 2000 千米。

　　根据彗尾的形状和受太阳斥力的大小，彗尾分为二大类。一类为“离子彗尾”由离子气体组成，如一氧化碳、氢、二氧化碳、碳、氢基和其他电离的分子。这类彗尾比较直，细而长，因此又称为“气体彗尾”或 Ⅰ 型彗尾。另一类为“尘埃彗尾”，是由微尘组成，呈黄色，是在太阳光子的辐射压力下推斥微尘而形成。彗尾是弯曲的，弯曲较大，较宽的又称为 Ⅱ 型彗尾;弯曲程序最大，又短又宽的又称为 Ⅲ 型彗尾。此外还有一种叫“反常彗尾”，彗尾是朝向太阳系方向延伸的扇状或长钉状。一般一颗彗星有两条以上的不同类型彗尾。

　　彗星的轨道

　　彗星的轨道有椭圆、抛物线、双曲线三种。

　　椭圆轨道的彗星又叫周期彗星，另两种轨道的又叫非周期彗星。周期彗星又分为短周期彗星和长周期彗星。一般彗星由彗头和彗尾组成。彗头包括彗核和彗发两部分，有的还有彗云。并不是所有的彗星都有彗核、彗发、彗尾等结构。我国古代对于彗星的形态已很有研究，在长沙马王堆西汉古墓出土的帛书上就画有 29 幅彗星图。在晋书“天文志”上清楚地说明彗星不会发光，系因反射太阳光而为我们所见，且彗尾的方向背向太阳。彗星的体形庞大，但其质量却小得可怜，就连大彗星的质量也不到地球的万分之一。由于彗星是由冰冻着的各种杂质、尘埃组成的，在远离太阳时，它只是个云雾状的小斑点;而在靠近太阳时，因凝固体的蒸发、气化、膨胀、喷发，它就产生了彗尾。彗尾体积极大，可长达上亿千米。它形状各异，有的还不止一条，一般总向背离太阳的方向延伸，且越靠近太阳彗尾就越长。宇宙中彗星的数量极大，但观测到的仅约有 1600 颗。彗星的轨道与行星的轨道很不相同，它是极扁的椭圆，有些甚至是抛物线或双曲线轨道。轨道为椭圆的彗星能定期回到太阳身边，称为周期彗星;轨道为抛物线或双曲线的彗星，终生只能接近太阳一次，而一旦离去，就会永不复返，称为非周期彗星，这类彗星或许原本就不是太阳系成员，它们只是来自太阳系之外的过客，无意中闯进了太阳系，而后又义无反顾地回到茫茫的宇宙深处。周期彗星又分为短周期(绕太阳公转周期短于 200 年)和长周期(绕太阳公转周期超过 200 年)彗星。

　　已经计算出 600 多颗彗星的轨道。彗星的轨道可能会受到行星的影响，产生变化。当彗星受行星影响而加速时，它的轨道将变扁，甚至成为抛物线或双曲线，从而使这颗彗星脱离太阳系;当彗星减速时，轨道的偏心率将变小，从而使长周期彗星变为短周期彗星，甚至从非周期彗星变成了周期彗星以致被“捕获”。