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彗星成因
从天文学家历次观测彗星(约600多颗)时所得的资料,彗星的主要成份分别有水(Water, H2O)、氮气(Nitrogen, N2)、氧气(Oxygen, O2)、甲烷(Methane, CH4)阿摩尼亚(Ammonia, NH3)、一氧化碳(Carbon Monoxide, CO)及山埃(Hydrogen Cyanide, HCN)等。在太空的超低温环境中,这些气体也是以固态(即冰的模样)存在。因此,天文学家也相信所有彗星也是一团夹杂了不同化学物质的冰块。美国天文学家Fred Whipple亦因此而称彗星是一个“脏雪球”(Dirty Snowball)。
这些“脏雪球”源于太阳系边缘处的奥尔特云(Oort Cloud),是太阳系形成后的一些剩余物体。因为引力的影响,这些天体偶尔便会向太阳系内飞进。
当这个“脏雪球”接近太阳的时候,受太阳的热力影响,凝固的气体会因受热而迅速挥发,并释放出储存在内的尘粒。发放出来的气体包围着“脏雪球”(亦可正式地称为彗核),成为彗发。彗发的体积庞大,有时更甚于太阳;但它的密度却是非常稀薄。当这个彗发在更接近太阳时,它会被太阳光分解为不同的带电粒子(Ions)。这些电离子接着便会受太阳发射出来的带电粒子(称为太阳风)影响而被拖往彗星背后,背着太阳成为彗星长长的“气体尾巴”。另外,彗核释放出来的尘粒亦会受到太阳光照射(称为光压)而被推向彗星后面成为“尘埃尾巴”。
当这个拖着尾巴的彗星飞近地球时,我们便可观测到彗星的出现。
彗星结构
彗星的结构可分为三个主要部份,继有彗核、彗发及彗尾。
彗核是彗星的本体,即前段所提的冰块。彗核的实际体积是非常细小的,著名的哈雷彗星的彗核便只有10多公里的直径。不过,彗核的大小并不能反映彗星的可观性,因为我们在地球观测彗星,我们的注意力也只是会集中在彗发的位置上。
彗发其实是彗核的大气层。彗发反射太阳光,我们才可看见它。相比下,彗发的体积比彗核大得多,有时彗发的直径更可达太阳般那么大。
彗尾则是彗星的主要特征。彗尾分有两种,包括是尘埃尾(dust tail)及离子尾(ion tail)。尘埃尾反射太阳光,因此通常呈黄色,外型亦会因彗星在太空的移动而稍有弯曲。相反,离子尾的光是来自彗星上被激发的电离子,因此会呈蓝色,外型则比较笔直。
另外,有时彗核内的凝固气体的沸点可能比彗核表面的冰的沸点为低,于是当彗星飞近太阳时,在内的凝固气体比表面的更早挥发,令所释放的气体从表面的裂逢中压出,形成可观测到的喷流(Jets)现象。 |
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