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阅读 4605 次 历史版本 1个 创建者:泪鱼 (2014/3/6 14:11:48)  最新编辑:冰菊物语 (2014/7/26 19:35:56)
哈雷慧星
拼音:Hāléi Huìxīng (Halei Huixing)
同义词条:1P/Halley
  哈雷彗星(正式的名称是1P/Halley)是最著名的短周期彗星,每隔75或76年就能从地球上看见,哈雷彗星是唯一能用裸眼直接从地球看见的短周期彗星,人一生中可能经历两次他的来访。其它能以裸眼观察的彗星可能会更壮观和更美丽,但可能要数千年才会出现一次。
 
                                                                                 哈雷彗星轨道图

  至少在前240,或许在更早的前466年,哈雷彗星返回内太阳系就已经被天文学家观测和记录到。在中国巴比伦、和中世纪的欧洲都有这颗彗星出现的清楚纪录,但是当时并不知道这是同一颗彗星的再出现。这颗彗星的周期最早是英国爱德蒙·哈雷测量出来的,因此这颗彗星就以他为名。哈雷彗星上一次回归是在1986年,而下一次回归将在2061年。

  1986年哈雷彗星回归时,人类第一次用太空船详细观察彗星,得到了第一手的彗核结构与彗发和彗尾形成机制的资料。这些观测支持一些彗星结构的假设,如弗雷德·惠普的“脏雪球”模型比较正确地预测了哈雷彗星是挥发性冰——水、二氧化碳、和氨-和宇宙尘埃的混合物。资料使科学家建立了更准确的模型;例如,哈雷彗星的表面大部分是宇宙尘埃,没有挥发性物质,并且只有一小部分是冰。
  

彗星成分


  水、氨、氮、甲烷一氧化碳、二氧化碳……和不完备分子的自由基,是哈雷彗星彗尾的主要成分。

  彗核的成分以水冰为主,占70%,其他成分是 一氧化碳(10~15%)、二氧化碳、碳氧化合物、氢氰酸等。整个彗核的密度是水冰的10~40%,所以,它只是个很松散的大雪堆而已。在彗核深层是原始物质和较易挥发的冰块,周围是含有硅酸盐和碳氢化合物的水冰包层,最外层则是呈蜂窝状的难熔的碳质层。

  对哈雷慧星的紫外线和射电观测已提供了首次直接证据,证明其慧核主要是由普通水冰构成。天文学家已探测到氢氧根,它是慧星受到太阳紫外辐射辐照时水的分解产物。当哈雷慧星靠近太阳时,太阳的热量足以使其冰冻物蒸发而形成巨大的气体头部,即慧发。最近用拉帕耳马的牛顿望远镜进行的光谱观测表明在慧发中有CN、C_2和C_3基的证据,它的总延伸广度为10弧分(月亮表观尺寸的1/3)。 在幽冷深邃的空间,它们和尘埃砂砾一起,冻结成硬梆梆的团块。

  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,科学家形象地把彗星称为“脏雪球”。  

基本特点


  大部分彗星都不停地围绕太阳沿着很扁长的轨道运行。循椭圆形轨道运行的彗星,叫“周期彗星”。公转周期一般在3年至几世纪之间。周期只有几年的彗星多数是小彗星,直接用肉眼很难看到。不循椭圆形轨道运行的彗星,只能算是太阳系的过客,一旦离去就不见踪影。大多数彗星在天空中都是由西向东运行。但也有例外,哈雷彗星就从东向西运行的。  

发现过程 


哈雷彗星
研究哈雷彗星哈雷
         1695年,已是皇家学会书记官的哈雷开始专心致志地研究彗星。他从1337年到1698年的彗星记录中挑选了24颗彗星,用一年时间计算了它们的轨道。发现1531年、1607年和1682年出现的这三颗彗星轨道看起来如出一辙,虽然经过近日点的时刻有一年之差,但可能解释为是由于木星或土星的引力摄动所造成的。一个念头在他脑海中迅速地闪过:这三颗彗星可能是同一颗彗星的三次回归。但哈雷没有立即下此结论,而是不厌其烦地向前搜索,发现1456年、1378年、1301年、1245年,一直到1066年,历史上都有大彗星的记录。英国天文学家哈雷在哈雷生活的那个时代,还没有人意识到彗星会定期回到太阳附近。自从哈雷产生了这个大胆的念头后,便怀着极大的兴趣,全身心地投入到对彗星的观测和研究中去了。在通过大量的观测、研究和计算后他大胆地预言,1682年出现的那颗彗星,将于1758年底或1759年初再次回归。哈雷作出这个预言时已近50岁了,而他的预言是否正确,还需等待50年的时间。他意识到自己无法亲眼看见这颗彗星的再次回归,于是,他以种幽默而又带点遗憾的口吻说:如果彗星根据我的预言确实在1758年回来了,公平的后人大概不会拒绝承认这是由一位英国人首先发现的。 在哈雷去世10多年后,1758年底,这颗第一个被预报回归的彗星被一位业余天文学家观测到了,它准时地回到了太阳附近。哈雷在18世纪初的预言,经过半个多世纪的时间终于得到了证实。后人为了纪念他,把这颗彗星命名为“哈雷彗星”。其实在历史上从公元前240年起的每次回归我国都有所记载,最早的一次可能是周武王伐纣之年,即公元前1057年。哈雷彗星每隔大约76年都会按时回归。在哈雷彗星回归时,可以对它进行大量的观测研究。哈雷彗星的一次回归是1986年,中国和各国一样对它进行了大量的观测,。它的再次回归要等到2062年左右。 
 

轨道计算


  哈雷是第一颗被确认的周期彗星。文艺复兴之前,多数哲学家认定彗星的本质是地球大气中的一种扰动,如亚里斯多德所论述的。第谷在1577年推翻这种想法,他以视差的测量显示彗星必须比月球更远。许多人依然不认同彗星轨道是绕着太阳,并且假定它们在太阳系内的路径是遵循直线行进的。

  1687年,艾萨克·牛顿发表了它的《自然哲学的数学原理》,他简略的介绍引力和运动的规律。虽然他一直怀疑在1680年和1681年相继出现的两颗彗星是掠过太阳之前和之后的彗星。后来发现他是正确的,(牛顿的彗星),但因为他的工作还未完成,因此未将彗星放入他的模型中。最后牛顿的朋友爱德蒙·哈雷在1705年《天文学对彗星的简介》,使用牛顿新的规律来计算木星和土星的引力对彗星轨道的影响[9]。它的计算使得他在检视历史的纪录后,发现1682年出现的这颗彗星与1531年阿皮昂(Petrus Apianus)、1607年开普勒观测的彗星有着几乎相同的轨道要素。因此哈雷推断这三颗彗星事实上是同一颗彗星,每隔76年访问地球一次,周期在75-76年之间。在粗略的估计行星引力对彗星的摄动之后,他预测这颗彗星在1758年将会再回来。

  虽然直到1758年12月25日,这颗彗星才被德国的一位农夫和业余天文学家约翰·帕利奇 (Johann Georg Palitzsch)观测到,哈雷的预测是正确的。它受到木星和土星摄动延迟的影响618天,直到1759年3月13日才通过近日点。三位法国数学家亚历克西斯·克劳德·克莱罗、拉朗德和妮可-雷讷·勒波特组成的小组,认为这个效果使它提前了一个月回归 (与4月13日有一个月的误差) 。哈雷于1742年逝世,未能活着看见这颗彗星的回归。彗星回归的确认,首度证实了除了行星之外,还有其他的天体绕着太阳公转。这也是牛顿天体物理学最早成功的预测。1759年,法国天文学家尼可拉·路易·拉卡伊将这颗彗星命名为“哈雷彗星”,以纪念爱德蒙·哈雷的工作。

  一世纪的犹太天文学家可能已经认为哈雷彗星会周期性出现。提出这理论是注意到在一篇犹太法典的短文中[16]提到:“有一颗星隔70年出现一次,会使船长发生错误”。
 

哈雷彗星的纪录和联想


  哈雷彗星的轨道 (蓝色) 相对于外行星的轨道 (红色)最先和最完备的哈雷彗星纪录皆在中国;据朱文鑫考证:自秦始皇七年(前240年)至清宣统二年(1910年)共有29次记录,并符合计算结果。

  在欧洲,哈雷彗星的纪录也十分详尽,最早的纪录在前11年,但哈雷彗星回归与其他彗星一样,被众多迷信的居民联想成稀罕的灾星,与灾祸联系在一起;1066年4月回归时,英国刚好遇着诺曼底公爵王朝前的侵略战争,当时居民见到彗星高挂的恐惧情况被绘在贝叶挂毯上留传后世。 
 

古老记载

哈雷彗星
       哈雷彗星
    前613年,《春秋》“秋七月,有星孛入于北斗”。

  前240年,《史记·始皇本纪》“始皇七年,彗星先出东方,见北方;五月见西方,十六日”。

  前164年后半,巴比伦的粘土板有记录。

  前12年10月,《新约圣经》有伯利恒之星的说法。

  607年3月,日本书纪有记录。

  684年10月,日本书纪(天武12年)有记録。

  989年9月,日本和中国皆有记録。这一年日本永延三年改元为永祚元年。

  1145年4月,日本天养二年改元为久安元年。

  1301年10月,中国的《元史》中皆有记载。  

1910年之回归

  直至1910年回归时,部分民众仍对哈雷彗星充满恐惧。当时经算出来的结果显示:过近日点后的哈雷彗星彗尾将扫过地球,有报纸故意夸大其恐布性,称彗尾中有毒气会渗入大气层,并毒死地球上大部份人,正如科学家所预料的,这种情况并未发生。但当时有些偏僻村落的人感到异常恐慌,报道称中欧和东欧甚至有人因此自杀。

  这次回归开始,哈雷彗星有了照片和光谱纪录;是次回归最早在1909年9月11日被发现,当时彗星光度16等;1910年5月中旬直至月底的彗核亮度达2-3等,5月17日彗尾长达100度,往后更发展至140度之长。由于天文学家已预计5月20日地球经过哈雷彗星的彗尾(两者相距只有0.15 AU),这样引起包括气象学研究人员对环境的监测。这段时间拍下的彗头照片显示彗头复杂动荡的结构,并且有晕状和鸟冠状的光芒,5月24日彗核中心分为两个,各被抛物线状物包围;当年8月时为9等星,翌年1月时变为13~14等,那次回归最后观测纪录是1911年6月16日。 

1986年之回归

  哈雷彗星1986年的回归是人类有史以来作对它所作的最详尽的一次观测,尽管这次回归它远远没有以往回归时那样的明亮。假如没有现代的观测与分析工具,这一次回归可能不被人们发现。 1982年10月16日回归途中的哈雷彗星率先被美国帕洛马山天文台5米反射望远镜以CCD捕捉到,当时光度为24.2等,当时暂定名为1982I。

  由于1910年观测时没有计划,当时各天文台观测方法和仪器上没有互相连系,故没有良好成果。为更有效协调全球观测网络,世界各天文台和天文爱好者之间联合观测。以美国喷射推进实验室(JPL)为中心,由美国国家航空航天局(NASA)赞助,并经国际天文学联会(IAU)赞同,由22位天文学家组成委员会于1982年8月16日在希腊举行的国际天文学联合会第18次全体会议上正式成立“国际哈雷彗星观测计划”(International Halley Watch,IHW)。计划有统一的观测原则,出版规范观测资料和方法,也考虑资料整理,因此使比较研究更容易。此计划由1983年10月中旬开始直至1987年末,不间断的对哈雷彗星观测。

  为了观察哈雷彗星,当时参加这场国际哈雷彗星观测计划的国家所属太空中心中,美国国家太空总署、前苏联太空局、欧洲空间局以及日本宇宙空间研究所发射了七架宇宙探查器,其中由美国发射的ICE、欧洲发射的乔托号、日本发射的先驱号和彗星号以及前苏联发射的维加一号和二号,在天文迷中普遍被称作“哈雷舰队”。

  1991年2月,南欧天文台以1.54米丹麦望远镜观测到哈雷彗星的亮度突然从25等增亮至21.5等,并冒出20角秒(约20万公里)的彗发,这估计是受到一颗小行星的撞击或者太阳耀斑的激波激发所致。 
 

21世纪的观测

  在20世纪最后一次在拍摄中发现哈雷彗星为1994年1月10日,以智利的3.58米新技术望远镜(New Technology Telescope)观测。2003年3月6日,天文学家以南欧天文台三座8.2米VLT望远镜在长蛇座头部再次拍到它(81张照片,共计九小时曝光),距地球27.26 AU(40.8亿公里),光度28.2等;天文学家相信:以现时观测技术,即使它在2023年过远日点(35.3 AU)还要暗2.5倍之下,也可拍到其影像。哈雷彗星下次过近日点为2061年7月28日。 
 

相关预言  


水晶观赏石鼻祖(哈雷彗星)
水晶观赏石鼻祖(哈雷彗星)
       哈雷彗星是一颗被预测出时间而且经证实的大彗星。1705年,著名的英国天文学家哈雷根据牛顿最新的运动定律,预言了这颗在1531,1607和1682年被看到的彗星能在1758年回归,虽然哈雷于1742年去世,但这颗彗星却如期在1759年重新回来了。为了纪念哈雷,人们用他的名字来命名这颗彗星。 哈雷的平均公转周期为76年,但是你不能用1986年加上几个76年得到它的精确回归日期。

  它在众多彗星中几乎是独一无二的,又大又活跃,且轨道明确规律。这使得Giotto飞行器(ESA所有)瞄准起来比较容易。但是它无法代表其他彗星所具有的共性。 哈雷彗星将在2061年返回内层太阳系,是否能撞地球,则一直被人们所预言。

  1909年,马克吐温写下如下文字:我在1835年与哈雷彗星同来。明年它将复至,我希望与它同去。如果不能与哈雷彗星一同离去,将为我一生中最大的遗憾。一年后的4月21日,哈雷彗星到达距地球最近点的第二天,吐温心脏病发而死。死前,他遗下5000页的自传手稿,同时附言:身后100年内不得出版。100年过去了,加州大学出版社于2011年11月出版他的完整权威版自传。从中,我们看到一个不同的马克吐温。

  晚报讯 今晚9点,宝瓶座厄塔流星雨将达到极盛,极大时的理论流量在每小时70颗左右,乐观估算可能会超过85颗。如届时天气晴好,天文爱好者可来到空旷处,观看这场由哈雷彗星引发的“空中礼花”。

  据上海天文台佘山站科普主管汤海明介绍,宝瓶座流星雨一般出现在4月底5月初,它的母体彗星是哈雷彗星。哈雷彗星的平均运行周期是76.01年,上一次过近日点发生在1986年,下一次将出现在2061年。人们看到宝瓶座流星雨划破夜空的景象,就是哈雷彗星以往过近日点时喷洒出来的尘埃冰粒。除了宝瓶座流星雨,每年10月22日前后出现的猎户座流星雨也是由哈雷彗星引发的。

  在每年的5月初和10月下旬,地球在围绕太阳公转过程中与哈雷彗星喷洒的流星群相遇,大量的尘粒、石块闯入大气层,与大气冲撞、摩擦、生热、燃烧,在100―70千米的高空发出一道道亮光,这就是我们所见到的流星。宝瓶座流星雨的流星速度很快,颜色偏白,因此较利于观测。

  据国际流星组织预报,今年宝瓶座流星雨的极大出现在北京时间5月6日21时,极大前后的两三天都有不错的观测效果。汤海明表示,今天是农历初四,月相是娥眉月,因此流星雨观测基本不会受月光干扰。与上半夜有些许月光相比,下半夜的观测条件会更好。天文爱好者可选择到空旷的地方观看,以获得开阔的视野。

  今夜明晨流星雨的辐射点出现在天空的东南方,即宝瓶座所在位置,市民用肉眼就可看到。如果要用相机捕捉流星,专家建议将相机对准辐射点周围30―40度区域,连续拍摄,设置曝光时间为30秒至3分钟。如果用广角镜头拍摄,会取得更好的效果。 
 

特种邮票


  《1985-1986哈雷彗星回归》特种邮票1985年底至1986年5月这段时间里,神秘的哈雷彗星出现在地球上空。这次回归,1986年4月11日离地球最近,约6300万公里,人们用肉眼能够看到这颗拖着长“尾巴”的哈雷彗星。

  为了纪念哈雷彗星的回归,1986年4月11日,我国原邮电部发行了一套《1985-1986哈雷彗星回归》特种邮票,全套1枚,面值20分。袁加设计。由北京邮票厂印刷。

  图案展示了哈雷彗星瑰丽的光彩。在茫茫宇宙空间,哈雷彗星犹如一道光彩夺目的闪电,拖着一条漂亮的长“尾巴”,姿势雄伟,神采奕奕。将人类居住的地球置在画面最下端,既给哈雷彗星留下广阔无垠的宇宙空间,表现出哈雷彗星回归时的气势和风采,也能够让人产生一种感觉,自己仿佛站在地球上,正在翘首欣赏哈雷彗星壮丽的踪迹。
 


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