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彗星的形态变化

1、亮彗星的形态

  肉眼看见的亮彗星,可从形态特征上分为三部分:彗核、彗发、彗尾(如左图)。彗星头部(彗头)中央的亮点称为彗核。彗发是彗核周围延展相当大范围的朦胧大气。彗尾是从彗头往背向太阳方向延伸很长的淡淡光带。彗尾又可从形态上分为I、II、III三类。I类彗尾长而直,略带兰色,主要由气体离子组成,现在常称作"等离子体彗尾"(等离子体是正、负离子混合体,在大尺度上平均呈电中性)。II类彗尾较弯曲而亮,III类彗尾更弯曲,这两类彗尾略带黄色,都由尘埃粒子组成,只是III类彗尾的尘粒比II类的大些,现在常一起称作"尘埃彗尾"。

  等离子体彗尾并非总是长而直的,而常出现一些复杂结构和变化现象,有时出现像折叠伞状的射线束,有时出现扭折、云团、螺旋波结构,更有趣的是断尾事件一老的彗尾从彗头断开来,向后远离,又从彗头处出现新彗尾。

  有时也出现从彗头向太阳方向伸出的长针状彗尾,称为"反常彗尾"或"反日彗尾",实际上这并非真的是彗尾在空间上朝向太阳,而是在特殊的太阳—彗星—地球相对位置时,从地球上见到尘埃彗尾的投影效应。

  1970年以来,从空间(卫星)紫外观测发现彗星还有比彗发范围大得多的"氢(原子)云",也称作"H彗发",大小达上千万公里,体积比太阳还大。在望远镜中有时还看到从彗核抛出的物质"喷流"及"包层",它们统称为"近核现象"。

2、彗星在公转中的形态变化

  一颗彗星在绕太阳公转中,其亮度和形态随它离太阳远近(日心距)而变化。当彗星离太阳很远时(大于4天文单位),只是很暗的星点状,这主要是赤裸的彗核,或许还有未很好发育的彗发。

  随着彗星走近太阳,亮度增强,到离太阳约3天文单位时,彗发开始发展,更近太阳时,彗发变大变亮。到离太阳约1.5天文单位时,彗发的半径可达10一100万公里。再近太阳时彗发略变小些。彗星过近日点后,随着它远离太阳,彗发也逐渐变小到消失。

  彗星从远处走到离太阳约2天文单位时,开始生出彗尾。随着彗星走近太阳,彗尾变长变亮。彗星过近日点后,随着远离太阳,彗尾逐渐减小到消失。彗尾最长时达上亿公里,个别彗星(如:1842c彗星)的彗尾长达3亿2千万公里,超过太阳到火星的距离。
上面所述的只是彗星形态的一般情况,实际上各个彗星的形态结构也有不少差别。有的彗星缺乏发育的彗发,有的彗星缺乏发育的彗尾。例如:Schwassmann一Washmann(1925II)彗星运行于木星和土星的轨道之间,其彗发和彗尾总是很淡弱;Baade(1955VII)彗星在离太阳很远(4一5天文单位)时就出现尘埃彗尾,而不见等离子体彗尾。

  应当指出,彗星形态的观测毕竟是从地球上进行的,看到的视投影效果跟彗星离地球远近及观测方法有关。例如,哈雷彗星1910年回归时离地球近,观测条件有利时,甚至看到彗尾跨过天空视角100度,蔚为壮观;而1986年回归时观测条件不太有利,北半球很少人肉眼看见其丰姿,而穿越其彗发的飞船第一次拍摄到彗核的真面貌。

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