還在叫它掃把星？古代誤解千年，10個(gè)冷知識(shí)讓你看懂彗星

陽(yáng)春四月，夜空將會(huì)出現(xiàn)兩顆彗星，真是難得一見啊！你對(duì)彗星的認(rèn)知是不是還停留在它是“掃把星”上呢？古代人誤會(huì)了它幾千年，把它的出現(xiàn)視為不祥之兆。生活在科技發(fā)達(dá)的21世紀(jì)，你當(dāng)然知道這是迷信，但除此之外，你對(duì)彗星還了解多少呢？今天我用10個(gè)冷知識(shí)，一次性糾正你對(duì)彗星的所有錯(cuò)誤認(rèn)知。一起來(lái)看看吧！

1.彗星中的巨無(wú)霸

科學(xué)家往往用“臟雪球”來(lái)形容彗星，這讓我們產(chǎn)生了彗星都很小的錯(cuò)覺。如果你這么認(rèn)為那就大錯(cuò)特錯(cuò)了！通常彗星的彗核大小從幾百米到幾十公里不等，，的確不是很大。但也有些彗星的彗核是非常大的。例如：C/2014 UN271。這顆彗星的彗核直徑超過(guò)了驚人的129公里！打個(gè)比方，普通彗星要是個(gè)小土豆，那它就是超級(jí)大南瓜，直徑足足比普通彗星大了50倍，質(zhì)量約500萬(wàn)億噸，是典型彗星質(zhì)量的10萬(wàn)倍。

2.彗星的尾巴會(huì)消失

提起彗星，我們首先就會(huì)想到它的長(zhǎng)尾巴——彗尾。但你知道嗎？彗星并不是任何時(shí)候都有尾巴。只有在彗星靠近太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，尾巴才會(huì)出現(xiàn)。當(dāng)彗星從遠(yuǎn)處走到小行星帶附近時(shí)，也就是離太陽(yáng)大約3億到5億公里時(shí)，才開始生出彗尾。隨著彗星走近太陽(yáng)，彗尾逐漸變長(zhǎng)變亮；而一旦它離開太陽(yáng)遠(yuǎn)去，尾巴就逐漸縮短直至消失。

彗星為什么會(huì)出現(xiàn)長(zhǎng)尾巴呢？原來(lái)，彗星的彗核由冰、凍結(jié)的氣體分子以及小巖石顆粒和塵埃組成。這也是科學(xué)家叫它“臟雪球”的原因。當(dāng)它離太陽(yáng)過(guò)近時(shí)，彗核里面的冰物質(zhì)、冰凍氣體等易揮發(fā)性物質(zhì)受到太陽(yáng)的“烘烤”而融化蒸發(fā)，釋放出氣體和塵埃，太陽(yáng)風(fēng)和太陽(yáng)輻射把這些物質(zhì)往后一“吹”，就形成了一條常嘗的“尾巴”。所以彗尾的方向永遠(yuǎn)背向太陽(yáng)，不是拖在彗星后面，而是被太陽(yáng)“吹”出去的。當(dāng)彗星遠(yuǎn)離太陽(yáng)后，溫度驟降，揮發(fā)性物質(zhì)重新凝固，彗尾也就消失得無(wú)影無(wú)蹤了。

4. 彗星有兩條尾巴

如果你仔細(xì)觀察這張彗星的照片，眼尖的你一定會(huì)發(fā)現(xiàn)彗星拖著兩條顏色不同的尾巴。這可不是特效，而是實(shí)實(shí)在在的物理現(xiàn)象。多數(shù)彗星都有兩條“尾巴”

一條是藍(lán)色的“離子尾”（也叫氣體彗尾），由帶電氣體粒子組成。太陽(yáng)風(fēng)將這些氣體離子推向遠(yuǎn)離太陽(yáng)的方向，形成一條筆直的藍(lán)色尾巴。另一條是黃色的“塵埃尾”，由被太陽(yáng)光輻射壓力推開的塵埃顆粒組成，沿著彗星軌道略呈彎曲，形似掃把，這也是“掃把星”這個(gè)稱號(hào)的來(lái)源。更令人驚嘆的是，彗星的離子尾最長(zhǎng)可達(dá)1億公里或更長(zhǎng)，而塵埃尾的寬度也有數(shù)萬(wàn)公里。真沒想到彗星的尾巴居然有這么長(zhǎng)啊！

3. 彗星的老家在哪里

雖然彗星被冠以“掃把星”的罵名，但它們卻是難得一見。這是因?yàn)樗鼈兊幕貧w周期非常的長(zhǎng)，例如，著名的哈雷彗星76年才來(lái)一次，海爾-波普彗星長(zhǎng)達(dá)2530年，而被譽(yù)為20世紀(jì)最漂亮的彗星之一的威斯特彗星的回歸周期長(zhǎng)達(dá)25萬(wàn)年。彗星的周期為什么這么長(zhǎng)呢？它們平時(shí)都躲到哪里去了？答案就是——奧爾特云！這是一個(gè)隱藏在太陽(yáng)系最邊緣的“彗星倉(cāng)庫(kù)”，距離太陽(yáng)幾萬(wàn)至十幾萬(wàn)天文單位。據(jù)科學(xué)家估計(jì)，奧爾特云中可能有數(shù)萬(wàn)億顆彗星和類似彗星的天體。數(shù)萬(wàn)億顆啊！這個(gè)數(shù)字大到令人咋舌。

看到這里，你一定會(huì)感到困惑：既然奧爾特云那里的彗星多達(dá)數(shù)萬(wàn)億顆，那為什么我們很少看到彗星呢？其實(shí)答案很簡(jiǎn)單：地方太大了。奧爾特云從距離太陽(yáng)2000個(gè)天文單位一直延伸到10萬(wàn)個(gè)天文單位以外，萬(wàn)億顆彗星撒進(jìn)去，密度比實(shí)驗(yàn)室制造的真空還稀。平時(shí)，這些彗星都老老實(shí)實(shí)的呆在奧爾特云的。只有當(dāng)路過(guò)恒星的引力拉扯、銀河系的潮汐力、或者彗星之間的偶爾碰撞，才會(huì)不小心掉落到內(nèi)太陽(yáng)系，成為拖著長(zhǎng)尾巴的彗星。即便如此，每年能成功闖入內(nèi)太陽(yáng)系的也不過(guò)幾顆到十幾顆。不是奧爾特云沒貨，而是貨太遠(yuǎn)、路太偏、來(lái)得太少而已啊！

5. 彗星的周期分類

別看哈雷彗星的繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期長(zhǎng)達(dá)76年，人一輩子頂多能看到它兩次，但它在彗星家族中還算是周期短的呢。你知道嗎？根據(jù)繞太陽(yáng)公轉(zhuǎn)的周期長(zhǎng)短，彗星可以分為三大類。短周期彗星的軌道周期在200年以下，遠(yuǎn)日點(diǎn)約5-6天文單位（大致在木星附近），軌道面接近黃道面。例如，恩克彗星公轉(zhuǎn)周期只有3.3年，是已知公轉(zhuǎn)周期最短的彗星之一。長(zhǎng)周期彗星的周期在200年以上，軌道可以延伸到幾萬(wàn)甚至十幾萬(wàn)天文單位，它們大多來(lái)自?shī)W爾特云，例如1996年出現(xiàn)的百武彗星周期長(zhǎng)達(dá)7萬(wàn)年。此外還有一種是“非周期彗星”，軌道為拋物線或雙曲線，它們只是太陽(yáng)系的過(guò)客，造訪一次之后就會(huì)永遠(yuǎn)離開，再也不回來(lái)了。

6. 彗星結(jié)構(gòu)尺寸遠(yuǎn)超想象

你是不是以為彗星就只是“彗核加一條尾巴”呢？其實(shí)它的結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比你以為的復(fù)雜。完整的彗星由彗核、彗發(fā)、彗尾和氫包層四個(gè)部分組成。

彗核是核心本體，形狀不規(guī)則，大小只有幾公里到幾十公里，但承載了彗星95%以上的質(zhì)量。彗發(fā)是彗核周圍云霧狀的氣體和塵埃層，直徑可達(dá)10萬(wàn)到1000萬(wàn)公里。彗尾最長(zhǎng)可達(dá)1億公里，相當(dāng)于地球到太陽(yáng)距離的三分之二！氫包層則更加夸張，這是彗發(fā)外圍由中性氫原子組成的云氣，直徑可達(dá)1000萬(wàn)公里，是太陽(yáng)直徑的7倍多。想象一下，一個(gè)直徑不到幾十公里的彗核，卻撐起了一個(gè)比太陽(yáng)還大的“大氣層”，這反差感簡(jiǎn)直太震撼了。

7. 彗星的超扁軌道

大多數(shù)的彗星來(lái)自遙遠(yuǎn)的奧爾特云，近日點(diǎn)卻在內(nèi)太陽(yáng)系，不難想象，彗星的軌道是一個(gè)拉得極長(zhǎng)的橢圓。舉個(gè)例子，C/2017 O1彗星的軌道偏心率高達(dá)0.996703，近日點(diǎn)距離只有1.5個(gè)天文單位，約2.25億公里，而遠(yuǎn)日點(diǎn)卻在907個(gè)天文單位之外，約1360億公里，繞太陽(yáng)一圈需要將近9700年！而著名的哈雷彗星，近日點(diǎn)在水星軌道內(nèi)側(cè)，遠(yuǎn)日點(diǎn)則跑到了海王星軌道之外。這種“一頭熱一頭冷”的軌道形態(tài)，讓彗星在靠近太陽(yáng)時(shí)給我們帶來(lái)壯觀的彗尾，而在遠(yuǎn)離太陽(yáng)時(shí)又長(zhǎng)久地隱匿在浩瀚的宇宙深處。

8.著名的大彗星

截至2025年，人類發(fā)現(xiàn)的彗星數(shù)量仍在不斷增加。僅小行星撞擊預(yù)警系統(tǒng)（ATLAS）就發(fā)現(xiàn)了106顆彗星。但值得注意的是，周期彗星只占所有已知彗星的4%左右，絕大部分彗星都只被觀測(cè)到一次就消失在了星空深處。

說(shuō)到著名的彗星，哈雷彗星當(dāng)然是首屈一指，它是人類確認(rèn)的第一顆周期彗星。此外還有號(hào)稱“世紀(jì)彗星”的海爾-波普彗星，1997年回歸時(shí)在天空中的壯觀場(chǎng)景至今歷歷在目、百武彗星是人類第一次探測(cè)到發(fā)射X射線的彗星、威斯特彗星號(hào)稱至今發(fā)現(xiàn)的最漂亮彗星、以及典型的掠日彗星池谷-關(guān)彗星。這些“明星彗星”各有各的故事，各有各的驚艷。

9. 彗星撞擊木星

1994年7月16日至22日，人類親眼目睹了一場(chǎng)前所未有的宇宙“車禍”——蘇梅克-列維9號(hào)彗星撞上了木星。這顆彗星此前已經(jīng)被木星強(qiáng)大的引力撕成了21塊碎片，然后以每秒約60公里的速度接連撞向木星大氣層。撞擊釋放的總能量約合40萬(wàn)億噸TNT烈性炸藥爆炸的威力，相當(dāng)于20億顆原子彈同時(shí)在木星上空爆炸。木星南半球因此出現(xiàn)了巨大的傷疤，其中一些傷疤比地球還大。

那么問(wèn)題來(lái)了——如果這顆彗星撞上地球會(huì)怎樣？雖然6500萬(wàn)年前導(dǎo)致恐龍滅絕的小行星撞擊威力約120萬(wàn)億噸TNT，比這次彗木相撞的威力大三倍，但40萬(wàn)億噸TNT的爆炸威力也足以讓地球遭受毀滅性打擊。有科學(xué)家認(rèn)為，即便威力不及恐龍滅絕事件，地球上的生命也會(huì)遭受重創(chuàng)。幸運(yùn)的是，木星這位“宇宙大哥”用自己龐大的身軀為地球擋住了這一劫。

10. 彗星最終會(huì)“死”

這個(gè)知識(shí)點(diǎn)可能會(huì)讓很多人意外：彗星竟然也有壽命？是的，彗星每次靠近太陽(yáng)，都會(huì)因升華而損失質(zhì)量，損失比例大約在0.1%到1%之間。以哈雷彗星為例，它每次回歸都因靠近太陽(yáng)而蒸發(fā)掉大量物質(zhì)，離太陽(yáng)較近時(shí)每秒要損失40到50噸物質(zhì)。據(jù)科學(xué)家推算，哈雷彗星大概還能繞太陽(yáng)2000到3000圈，壽命不超過(guò)100萬(wàn)年-。

當(dāng)彗星經(jīng)過(guò)數(shù)次掠日后，冰和揮發(fā)性氣體逐漸耗盡，只剩下光禿禿的巖石和塵埃，彗尾再也形成不了了。這時(shí)候，它就不再是彗星，而變得跟普通的小行星一模一樣。比如2013年的艾桑彗星，它在掠過(guò)距離太陽(yáng)表面僅116.5萬(wàn)公里的近日點(diǎn)時(shí)，被太陽(yáng)高溫大氣瞬間蒸發(fā)，550萬(wàn)年的旅程就此畫下句點(diǎn)。可以說(shuō)，每一條壯麗的彗尾，都是彗星在用生命書寫輝煌。

看完這10個(gè)顛覆認(rèn)知的彗星冷知識(shí)，你是不是對(duì)這些“掃把星”有了全新的認(rèn)識(shí)呢？評(píng)論區(qū)一起聊一聊吧！