科學(xué)百科第24期丨彗星為什么有尾巴？

本期為大家?guī)恚?/p>

《你知道嗎——現(xiàn)代科學(xué)中的100個問題》

本書是阿西莫夫的優(yōu)秀作品之一。

作者以通俗的語言，深入淺出地解釋了現(xiàn)代科學(xué)中的一百個尖端課題。

其中，有些是了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)所必須具備的基礎(chǔ)知識，如科學(xué)的研究方法、二進制數(shù)、相對論、亞原子粒子、核聚變、熵、晶體、病毒等。有些則是當代科學(xué)技術(shù)的前沿陣地，如黑洞、統(tǒng)一場論、夸克、快子、金屬氫等。

作者對這些問題的來龍去脈，它們目前處在什么樣的狀態(tài)、有沒有希望得到解決等問題均作了回答。

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第二十四個問題： 彗星為什么有尾巴？

彗星把人類恐嚇了許多年代。

偶爾，天空中會莫明其妙地出現(xiàn)一顆彗星。

它的形狀和其他任何天體都不相同。

它模模糊糊，輪廓并不清晰，而且還拖著一個不甚分明的尾巴。

在某些富于想象的人看來，這個尾巴很像是一個哭泣著的婦女的散亂頭發(fā)（“彗星”一詞就是從拉丁文的“頭發(fā)”一詞變來的），因此，人們認為它預(yù)示著大難將臨。

到了十八世紀，人們終于確認出，某些彗星在固定的軌道上繞著太陽轉(zhuǎn)動，不過，這些軌道一般都是非常扁長的。

當彗星在軌道的遠端時，人們看不到它們。

只有當它們位于近端時——這在幾十年中才有一次（也許是上百或上千年）——它們才成為可以看見的天體。

1950年，一位名叫奧爾特的荷蘭天文學(xué)家提出，有一團巨大的星云，其中可能包含著幾十億顆小行星，在距離太陽一光年或甚至更遠的地方運行。

它們比冥王星這顆最遠的行星還要遠一千倍，而且，盡管它們?yōu)閿?shù)甚眾，我們卻全然看不見它們。

每隔那么一段時間，可能在鄰近恒星的引力作用下，一些小行星在軌道上的運動會放慢下來，并開始朝太陽的方向落下。

偶爾會有某個小行星深深地鉆進太陽系的內(nèi)部，在離太陽幾百萬公里的近處翱翔，自此之后，它就將保持自己的新軌道，成為我們所看到的彗星。

幾乎與此同時，美國天文學(xué)家惠普勒也提出，彗星主要是由低沸點的物質(zhì)（如氨和甲烷）構(gòu)成的，同時也包含有細碎的石礫。

這團彗星云在遠離太陽的時候，氨、甲烷和其他物質(zhì)都凝固成為堅硬的“冰塊”。

這種冰冷的彗星結(jié)構(gòu)，在外層空間迅速運行時是穩(wěn)定的。

但是，一旦它們慢了下來，向太陽靠近時，又會出現(xiàn)什么情況呢？

當它進入太陽系內(nèi)層時，會從太陽接受到越來越多的熱量，使得冰塊開始變成蒸汽，原先被凝在冰塊表層的石礫顆粒得到了自由，結(jié)果，彗星的核心就被一團塵埃和蒸汽所形成的云霧包圍起來。

越靠近太陽，這團云霧就越稠密。

太陽朝四面八方刮著太陽風——一種向外奔涌的亞原子粒子云。

太陽風對彗星有一股作用力，這種力超過了彗星本身的微弱引力，彗星內(nèi)的塵霧云就開始被太陽風吹出來，向背離太陽的方向伸展。

隨著彗星接近太陽，太陽風加強了，塵霧云就成了背離太陽方向的一條長尾。

離太陽越近，尾巴就越長，然而，這種尾巴是由極其稀薄的分散物質(zhì)構(gòu)成的。

自然，彗星一旦進入太陽系的內(nèi)層空間，就不會長期存在下去。

每靠近太陽一次，就造成一次物質(zhì)損失。

這樣，轉(zhuǎn)了幾十次以后，彗星就變成了很小的石頭核，或者干脆碎裂成小隕石團。

有一些這樣的隕石團正在確定的軌道上圍繞太陽運行。

當它們在地球的大氣層里穿過時，就會出現(xiàn)壯觀的“流星雨”。

這些流星雨無疑是彗星的遺骸。