年度最值得期待的彗星,怎么看到它?

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9月份,有天文愛(ài)好者已經(jīng)陸續(xù)觀測(cè)到 2024 年最值得期待的彗星C/2023 A3(Tsuchinshan-ATLAS)啦! 進(jìn)入十月之后,這顆彗星越來(lái)越亮,亮度已經(jīng)超過(guò)0等了。10月12日,這顆彗星將迎來(lái)其最接近地球的時(shí)刻。在日落后西方的低空,我們可以肉眼看到這顆和金星一樣明亮的彗星。

彗星是什么天體?和流星、隕石是一回事嗎?彗星亮度的“等”是什么意思?怎么測(cè)出來(lái)的?彗星什么情況下會(huì)爆發(fā)?會(huì)對(duì)地球有影響嗎?普通愛(ài)好者如何觀測(cè)彗星?針對(duì)以上疑問(wèn),科普中國(guó)特邀中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員閆震老師,為公眾解讀彗星的奧秘。

問(wèn):彗星、流星、隕石是一回事嗎?怎么區(qū)分呢?

答:彗星是太陽(yáng)系形成時(shí)遺留下來(lái)的殘骸,由塵埃、巖石冰塊組成,就像一個(gè)“臟雪球”,它們的大小從幾千米到上百千米不等。在遙遠(yuǎn)的太陽(yáng)系邊緣,可能存在著幾十億顆大小不一的彗星。偶爾,某一顆彗星受到的引力發(fā)生了變化,運(yùn)動(dòng)軌道發(fā)生了改變。當(dāng)它運(yùn)行到接近太陽(yáng)的地方時(shí)(近日點(diǎn)附近),由于太陽(yáng)的照射,它們會(huì)受熱并釋放出氣體和塵埃,這些物質(zhì)反射太陽(yáng)光,形成一個(gè)發(fā)光的頭部,還會(huì)形成一條長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬(wàn)千米的尾巴,稱為彗尾。因此在古代中國(guó),彗星被俗稱為掃帚星,《說(shuō)文解字》中關(guān)于“彗”字的解釋是“掃竹也”,就是竹做的掃帚。

流星是星際空間中的塵埃碎屑落入地球大氣產(chǎn)生的,如果它們沒(méi)有在大氣中燃燒殆盡落到地面上就稱為隕石。有一部分流星來(lái)自漂浮在太空中的小行星,而大部分來(lái)自彗星的尾巴撒落的碎屑,剛好有一部分分布在地球公轉(zhuǎn)的軌道上,于是當(dāng)?shù)厍蚪?jīng)過(guò)這里時(shí),我們就能看到流星雨。比如寶瓶座η流星雨就是著名哈雷彗星殘留的碎屑,獅子座流星雨是坦普爾-塔特爾彗星的尾跡殘留下的。

問(wèn)彗星的亮度是怎么測(cè)出來(lái)的?“等”是什么?“等”的值越小,彗星亮度越大?

答:星等是天文上用來(lái)表示天體亮度的一個(gè)單位。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),星等越小(甚至是負(fù)數(shù)),天體看起來(lái)就越亮;星等越大,天體看起來(lái)就越暗。比如太陽(yáng)的星等大約-27等,月亮的星等大約-13等。而且星等和亮度之間是對(duì)數(shù)關(guān)系,比如1等星比2等星亮大約2.5倍微信圖片_20241011165256.png,比3等星亮大約6.3倍,比6等星亮100倍。

有一些恒星比較明亮,而且亮度很穩(wěn)定,天文學(xué)家已經(jīng)非常精確地測(cè)量了它們的星等,這些恒星被稱為參考星標(biāo)準(zhǔn)星。測(cè)量一個(gè)新天體的星等,通常是利用望遠(yuǎn)鏡拍攝一幅圖片,把它的亮度和附近參考星的亮度比較,進(jìn)而確定它的星等。測(cè)量彗星的星等也是采用同樣的辦法,但是彗星和普通的恒星有一點(diǎn)不同,就是它不是一個(gè)點(diǎn)狀的天體(稱為點(diǎn)源),在圖像上呈現(xiàn)出一團(tuán)的樣子,這類(lèi)天體在天文上叫作彌散源,而星等測(cè)量的是天體分布的總光量。對(duì)于測(cè)量彗星的星等,通常使用散焦的辦法,使得參考星看起來(lái)模糊一團(tuán),和彗星一樣,進(jìn)而估計(jì)彗星的星等。

問(wèn):彗星什么情況下才會(huì)爆發(fā)?爆發(fā)的彗星對(duì)地球有影響嗎?

答:彗星的亮度會(huì)突然劇烈地增加,這種現(xiàn)象被稱為彗星爆發(fā),一般認(rèn)為爆發(fā)和塵埃層中冰的升華有關(guān),這個(gè)過(guò)程會(huì)急劇地釋放大量的氣體和塵埃。但是觸發(fā)這種爆發(fā)的具體機(jī)制,我們還并不清楚,一種說(shuō)法是太陽(yáng)的輻射會(huì)產(chǎn)生熱波,突然到達(dá)內(nèi)部一些不穩(wěn)定的冰層,導(dǎo)致了劇烈的爆發(fā);另一種說(shuō)法是彗星表面突然裂開(kāi)或者塵埃層剝落,導(dǎo)致內(nèi)部的冰層暴露在太陽(yáng)輻射下,迅速升華;還有一種說(shuō)法是其他小碎片的撞擊引發(fā)了彗星的爆發(fā)。

由于距離遙遠(yuǎn),這些彗星的爆發(fā)對(duì)地球沒(méi)有什么影響。但是爆發(fā)產(chǎn)生的碎屑如果剛好撒落在地球公轉(zhuǎn)軌道上,當(dāng)?shù)厍虼┻^(guò)它們時(shí),會(huì)出現(xiàn)燦爛的流星雨。

問(wèn):如何尋找Tsuchinshan-ATLAS彗星?

答:對(duì)于普通人來(lái)說(shuō),最簡(jiǎn)單的辦法就是在手機(jī)或者平板上,利用觀星的App。一些觀星的APP比如Sky Tonight、Star Walk2、觀星-星圖Sky Guide或者天文通等。Sky Tonight和天文通,會(huì)標(biāo)記Tsuchinshan-ATLAS彗星每天的位置。比如在Sky Tonight中,打開(kāi)應(yīng)用程序,然后點(diǎn)擊屏幕底部的放大鏡圖標(biāo),輸入“C/2023 A3”并點(diǎn)擊相應(yīng)搜索結(jié)果旁邊的目標(biāo)圖標(biāo)??梢燥@示彗星的當(dāng)前位置。將您的手機(jī)指向天空,然后按照白色箭頭找到它。

圖片1.png

C/2023 A3(Tsuchinshan-ATLAS)彗星穿過(guò)天空的路徑(圖片來(lái)自https://starwalk.space/zh-Hans/news/visible-comet-2024)。

問(wèn):人用肉眼看不見(jiàn)彗星嗎?必須用相機(jī)長(zhǎng)時(shí)間曝光?還有其他觀測(cè)方法嗎?觀測(cè)彗星時(shí)有什么注意事項(xiàng)?

答:人的肉眼能夠觀測(cè)到的極限星等大約是6.5等。小于6.5等的星星都能被人眼直接看到,當(dāng)然也要取決于天氣和光污染情況。由于彗星是彌散天體,彗星大約要小于3等,才能被人眼看到。但是只有少數(shù)的彗星,當(dāng)它們離太陽(yáng)很近時(shí),變得非常明亮,可以被人眼直接看到,比如著名的哈雷彗星,幾乎每次回歸都是肉眼可見(jiàn)。2007年回歸的麥克諾特彗星,其亮度甚至達(dá)到了-5.5等。

除了相機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間曝光以外,有一些夜景能力比較強(qiáng)的手機(jī)也是可以的。需要注意,長(zhǎng)時(shí)間曝光需要穩(wěn)定的支架,比如三腳架之類(lèi)的。雙筒望遠(yuǎn)鏡小型的天文望遠(yuǎn)鏡也是很好用的觀測(cè)工具。12日彗星最靠近地球,隨后的十幾天里,在太陽(yáng)下山以后,西方的地平線上方相對(duì)較高的位置能夠觀測(cè)到這顆明亮的彗星。

問(wèn):今年還有哪些彗星可以期待?

答:就在9月27日,人們新發(fā)現(xiàn)一顆彗星C/2024 S1 (ATLAS)。它將在10月28日達(dá)到近日點(diǎn),屆時(shí)它的亮度甚至可能超過(guò)C/2023 A3。之后還有一顆彗星,在今年11月底到達(dá)近日點(diǎn)附近,是333P/LINEAR,但是它非常暗,大概只有10等左右,肉眼肯定無(wú)法觀測(cè)到,需要使用雙筒望遠(yuǎn)鏡或者小型天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)。

專(zhuān)家閆震 中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員

出品科普中國(guó)x新華網(wǎng)

參考文獻(xiàn):

[1] https://www.darkmap.cn/

[2] https://cobs.si

[3] https://starwalk.space/zh-Hans/news/c2023-a3-tsuchinshan-atlas-next-comet-visible-from-earth-2024

內(nèi)容資源由項(xiàng)目單位提供

評(píng)論
沖沖
大學(xué)士級(jí)
最佳的觀測(cè)時(shí)間是10月12日日落后不久,大約在日落后1至2小時(shí)內(nèi)。在這段時(shí)間內(nèi),彗星將出現(xiàn)在西方低空,隨著時(shí)間的推移,它將逐漸升高并變得更加明亮!
2024-10-11
臭皮匠心
學(xué)士級(jí)
在觀測(cè)彗星時(shí),選擇一個(gè)視野開(kāi)闊、光污染少的地方非常重要。同時(shí),考慮到彗星的亮度可能會(huì)有所變化,建議使用天文望遠(yuǎn)鏡或相機(jī)進(jìn)行觀測(cè),以便捕捉到更多的細(xì)節(jié)。如果使用相機(jī)拍攝,可以嘗試長(zhǎng)時(shí)間曝光來(lái)提高圖像的質(zhì)量。
2024-10-11
張家口地震科普
進(jìn)士級(jí)
彗星是太陽(yáng)系形成時(shí)遺留下來(lái)的殘骸,由塵埃、巖石和冰塊組成,就像一個(gè)“臟雪球”,它們的大小從幾千米到上百千米不等。
2024-10-11