彗星....你什麼時候來?

schmid9394

彗星....你什麼時候來?



彗星是太陽系較特殊的天體，它們的軌道多數是拋物線，少數是極為狹長的橢圓或雙曲線，
具有橢圓軌道的彗 星，週期性地在太陽附近出現。不過，長週期彗星的軌道可以和黃道面成任何夾角。



彗星要到離太陽相當近時才會被發現，出現肉眼可見的 彗星之機會極少，
當預測有大而亮的彗星出現時，常激起一般大眾的彗星觀測熱潮。
彗星的核心之大小約在數十公里以內，與它所吸引的注意力實在不成比率。

henry1328

The Great Comet McNaught (HiRes)

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One of the most spectacular comets of the last one hundred years captured over two weeks in still and time lapse animation. Sydney Australia.
Comet Lovejoy HAS TWO TAILS - and even A SPLIT TAIL!

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Comet Lovejoy put on quite the show the last three days. Dec 15-17, 2011. Lovejoy AMAZINGLY did a CLOSE FLYBY (140,000 miles) Less than the Moon to the Earth (225,000 miles)
2013 Comet AVAILABLE - ISON

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Currently beyond the orbit of Jupiter, Comet ISON is heading for a close encounter with our Sun planned for next year. In fact, in November 2013, will pass less than 0.012 AU (1.8 million miles) from the solar surface. The enormous heating experience at that time the comet could transform it into a bright object visible to the naked eye.
Great Comet Lovejoy Survives Perihelion (C/2011 W3) - December 2011

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As solar magnetic fields and winds are known to fragment and vaporize smaller kreutz group "sundiving" comets, scientists and fellow researchers were seemingly unsure whether massive (C/2011 W3) Comet Lovejoy, a large body of rock, ice and gases, would survive perihelion.
Dec. 16, 2011: Lovejoy survived transit through the solar corona and hours later reappeared with a brightly lit coma and elongated dust and ion tail. From the latest available data it does appear that partial fragmentation may still be occurring. Not as much can be said about Lovejoy's companion comet.
Initial speculations of Comet Lovejoy's size was approximately 200-300 meters in diameter or roughly 10x larger than common Kreutz sungrazers. Being that Lovejoy survived perihelion it made it questionable to many whether or not estimates have been a little underestimated.
Comet Lovejoy is still putting on a display as it makes it's way out toward the edge of our solar system.

schmid9394

像百武彗星這類亮度的彗星，平均每二、三十年出現一顆。



百武彗星路徑圖

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攝於阿里山頂之百武彗星照片


攝於美國、亞利桑那州之百武彗星照片

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攝於北京、興隆觀測站之百武彗星照片


哈柏太空望遠鏡之百武彗星照片

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彗星的命名

一般將彗星分成長週期彗星(long-periodic comet)與短週期彗星(long-periodic comet)。
週期少於200年者為短週期彗星，此類彗星的軌道大多與太陽系同一平面。
而長週期彗星的軌道與太陽系面的夾角，可為任意角度，
例如百武彗星的夾角約為124度，Hale-Bopp彗星的夾角為89度。

A list of "Great Comets" from 1800-2000


除了以發現者的名字命名外，長週期彗星的學名(proper name)由國際 天文聯盟
(International Astronomical Union)依發現的年份與月份命名。


國際天文聯盟將每 年的十二個月又細分成上半月與下半月，
各以除"I"與 "Z"外的廿四個英文字母標定，例如Comet Hale-Bopp(週期約3000年),
發現於 1995年七月廿三日，且為該下半月所發現的第一顆彗星 ，故學名為C/1995 O1。
百武彗星(週期約二萬年)發現於 1996年一月三十日，是該下半月所發現的第二顆彗星，
故 學名為C/1996 B2。短週期彗星則常以發現者的名字命名，
如哈雷彗星(週期76年)稱為P/Halley。

schmid9394

英国天文学家哈雷


哈雷彗星的平均週期是 76 年，但你無法直接由 1986 減去 76 的倍數
來估算它過去出現的日期。  由於太陽系內主要行星的重力影響，將會一點一點
地改變哈雷彗星的軌道週期。非重力的影響(例如彗星在近距離經過太陽的期間，
表面氣體沸騰所產生的反作用力)，對彗星軌道的變化來說，同樣扮演著一個重要的角色。



在西元前 239 年到西元 1986 年間，哈雷的軌道週期變化從 76 年
〈在 1986 年〉到 79.3 年〈在 451 年和 1066 年〉都有。
〈哈雷彗星最接近耶穌年代通過近日點，是在耶穌生前的西元前 11 年
和他往生後的西元 66 年，並不曾發生在耶穌在世的時候。〉

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彗星的本質與結構

彗星稱為"髒雪球"或"塵球"皆頗恰當。彗星離太陽較遠時，受太陽輻射蒸發尚不顯著，
彗星的固體部份稱為彗核(nucleus) ，其主要組成為塵埃、石塊、冰塊及
凝結成固態的氨、甲烷、二氧化碳等化合物。

哈雷彗星彗核形状很像花生


彗星的主要結構 有彗核、彗髮與彗尾。彗核的大小通常在數十公里以內。
最新的微波雷達數據顯示，百武彗星的彗核出奇的小，大約介於一公里與三公里之間。
哈雷彗星的彗核在十公里左右，而短週期彗星Schwassman-Wachmann的彗核則高達四十公里。

當彗星運行到太陽附近，受太陽的光與熱的照射，冷凝物質與固體裡所吸附的
氣體被蒸發出來，在彗核外圍形成反射太陽光的氣團，叫做彗髮(coma) ，
彗核與彗髮合稱為彗頭。此時它的大小可達十萬公里。

schmid9394

彗星的本質與結構 (Con't)

當彗星非常靠近太陽時，彗髮物質受太陽輻射和太陽風的吹襲，迫使部份彗髮物質
向背離太陽的方向流動，成為長髮狀的彗尾(tail) ，彗尾通常遠離太陽，
不過據馬王堆帛書的彗星圖 ，彗髮與彗尾的形狀相當多變，而彗尾又可細分為
塵埃尾(dust tail)與離子尾(ion tail)兩部份。彗尾的長度可達數百萬公里，甚至長達上億公里。

彗尾(tail)


彗尾物質比實驗室的真空還要稀薄很多，基本上對地球應不會有任何影響，
但如有彗星與地球正面對撞，則又另當別論。1908年於西伯利亞中部森林的
神祕爆炸事件(Tunguska event)，有許多天文學家相信，是由一顆50至100公尺
直徑的彗星或彗星碎片在森林上方爆炸所造成的。

Tunguska event

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彗星從何而來？

除了一些週期性的彗星外，不斷有開放式或封閉式軌道的新彗星造訪內太陽系。
新彗星來自何處？這個問題就要從太陽系的形成談起了。

預測新發現彗星未來的可能亮度極為困難，只能依過去的經驗再加上部份臆想，
粗估彗星最靠近地球時的可能亮度。

schmid9394

可能性1) 太陽系的起源：

太陽系的前身，是氣體與塵埃所組成的一大團雲氣，在46億年前，這團雲氣或許
受到超新星爆炸震波的壓縮，開始緩慢旋轉與陷縮成盤狀，圓盤的中心是年輕的太陽。
盤面的雲氣顆粒相互碰撞，有相當比率的物質凝結成為行星與它們的衛星，
另有部份殘存的雲氣物質凝結成彗星。

新星爆炸


當太陽系還很年輕時，彗星可能隨處可見，這些彗星常與初形成的行星相撞，
對年輕行星的成長與演化，有很深遠的影響。地球上大量的水，可能是與年輕地球
相撞的許多彗星之遺產，而這些水，後來更孕育了地球上各式各樣的生命。

太陽系形成後的四十多億年中，靠近太陽系中心區域的彗星，或與太陽、行星
和衛星相撞，或受太陽輻射的蒸發，己消失迨盡，我們現在所見的彗星應來自太陽系的邊緣。
如假設殘存在太陽系外圍的彗星物質，歷經數十億年未變，則研究這些彗星，
有助於了解太陽系的原始化學組成與狀態。

schmid9394

可能性2) 彗星的故鄉：

現在廣為天文學家所接受的理論認為，太陽系大家族包括九大行星
與外圍的柯伊伯帶與歐特雲。長週期彗星可能來至歐特雲(Oort cloud)
而短週期彗星可能來自柯伊伯帶(Kuiper Belt；凱伯帶)。

2a) 歐特雲理論(Oort cloud theory)：
在1950年，荷蘭的天文學家Jan Oort提出在距離太陽30,000 AU到一光年之間的球殼狀地帶，
有數以萬億計的彗星存在，這些彗星是太陽系形成時的殘留物。
有些歐特彗星偶而受到"路過" 的星體的影響，或彼此間的碰撞，離開了原來的軌道。
大多數的離軌彗星，從未進入用大型望遠鏡可偵測的距離。
只有少數彗星，以各式各樣的軌道進入內太陽系。
不過到目前為止，歐特雲理論僅是假設，尚無直接的觀測證據。

schmid9394

2b) 柯伊伯帶(Kuiper Belt)：

歐特雲理論可以合理的解釋，長週期彗星的來源和這些彗星與黃道面夾角的隨意性。
但短週彗星的軌道在太陽系行星的軌道面上，歐特雲理論無法合理解答短週期彗星的起源。

1951年，美國天文學家Gerard Kuiper提議在距離太陽30到100 AU之間有一柯伊伯帶
(或稱為凱伯帶) ，帶上有許多繞行太陽的冰體，這些冰體的軌道面與行星相似，
偶而有些柯伊伯帶物體受到外行星的重力擾動與牽引，而向太陽的方向運行，
在越過海王星的軌道時，更進一步受海王星重力的影響，而進入內太陽系成為短週期彗星。

schmid9394

Thanks for watching¬!!

leekf333

schmid9394 發表於 2012-10-25 20:28
彗星....你什麼時候來?

彗星.....成日刀有架喇

BOR

天文的奇景.年幼時長輩稱之為 "掃把星"  

Liukl

回復 schmid9394 #1 的帖子

版主是天文地理無所不知呀

ycte

超新星爆炸

rooneyhk123

回復 schmid9394 #11 的帖子

帖文內容詳盡，又學到嘢！

靚爆鏡

支持左先,慢慢先睇.

mr.lamb

等我許個願先