彗星的那些事兒

2024-12-31 00:00:00葉飛

百科探秘·航空航天 2024年8期

“彗星”這個詞各位同學(xué)并不陌生，大家都知道彗星與行星、衛(wèi)星一樣，是太陽系中的一種天體。彗星是由環(huán)繞太陽運(yùn)行的冰物質(zhì)、巖石和塵埃組成的“宇宙雪球”，當(dāng)它接近太陽時，溫度升高，表面的冰層開始蒸發(fā)，變成發(fā)光的彗發(fā)和彗尾。在柯伊伯帶甚至更遙遠(yuǎn)的奧爾特云中，可能有數(shù)十億顆彗星正繞著太陽公轉(zhuǎn)。

彗星在各個民族的文化中都留下了重要的痕跡。彗星的英文“comet”來源于希臘語“長發(fā)”一詞，古希臘人認(rèn)為彗星的尾巴就是天神拖在腦后飄逸的長發(fā)，也稱它為發(fā)星。阿拉伯人說彗星是天神的倚天之劍。巴比倫人則認(rèn)為彗星是天神的胡須。在古代中國，彗星與新星、超新星一起被統(tǒng)稱為客星。它們在天空中快速移動，像不像性急的客人？《說文解字》中寫道：“彗，埽竹也。”彗星和它奇異的長尾巴，就好像是一把倒掛在天上的掃帚，我國古人給它起了個形象的別稱——掃帚星。彗星以它奇特的外貌和詭異的行蹤，令古人感到神秘莫測，甚至對它產(chǎn)生恐懼。跟彗星相關(guān)的趣事還有不少，今天我們就來聊聊彗星的那些事兒吧。

彗星中的超級明星

在眾多彗星中，要說最有名的超級明星，當(dāng)數(shù)哈雷彗星了。它是第一顆被人類準(zhǔn)確預(yù)言回歸日期的彗星。這顆彗星得名于英國天文學(xué)家埃德蒙·哈雷。當(dāng)時，這位年輕的天文學(xué)家是牛頓的忠實(shí)擁躉，他通過細(xì)致的研究證實(shí)了牛頓萬有引力定律的正確性，這對之后天文學(xué)的發(fā)展產(chǎn)生了巨大影響。當(dāng)然，令哈雷名聲大振的還是他對彗星的研究。

1680年11月14日，一顆彗星的出現(xiàn)在歐洲引起了軒然大波。在當(dāng)時人們的眼里，見到彗星是一件極不尋常的事。更令人難以置信的是，一個月后另一顆彗星又出現(xiàn)了！時隔兩年后，第三顆彗星出現(xiàn)在歐洲的天空中，再次令人震驚。短時間內(nèi)數(shù)顆彗星的出現(xiàn)，給年輕的哈雷帶來了巨大的震撼，促使他開始研究彗星。

哈雷試圖根據(jù)前人對彗星的記錄來計(jì)算其軌道的形狀。其實(shí)牛頓早就猜測1680年前后出現(xiàn)的兩顆彗星其實(shí)是同一顆彗星掠過太陽前后的景象，只是他并沒有將這一想法寫入自己的著作中。哈雷用牛頓定律計(jì)算彗星軌道以及行星對其軌道的影響，并將研究成果匯集成《彗星天文學(xué)論說》一書。經(jīng)過計(jì)算，哈雷察覺到，已知于1456年、1531年、1607年和1682年出現(xiàn)的彗星并不是4顆，而是同一顆——根據(jù)牛頓的萬有引力定律，它每約76年就會沿自己的軌道返回太陽系一次，并被我們觀測到。哈雷大膽地預(yù)言，這顆彗星在1758年還會再次歸來！

可惜的是，哈雷用了大量時間研究它，自己卻無法親眼見證這顆彗星的回歸，因?yàn)樗?742年去世了。哈雷的預(yù)言最終得到了證實(shí)，人們沒有忘記哈雷做出的努力，把這顆彗星命名為“哈雷彗星”——這是對最早認(rèn)識到彗星運(yùn)動規(guī)律的天文學(xué)家最好的紀(jì)念。

在哈雷成功預(yù)測了哈雷彗星的回歸之前，人們對這顆彗星也是非常關(guān)注，所以留下了不少記載。

837年出現(xiàn)的哈雷彗星在歐洲引起了人們的注意，但是當(dāng)時只有一些文學(xué)家、歷史學(xué)家留下了富有詩意的文字記載。最準(zhǔn)確的記載出現(xiàn)在一位無名法國作家的人物傳記《虔誠者路易》中：公元837年復(fù)活節(jié)，有一顆彗星出現(xiàn)在了天空中的室女座。

1066年哈雷彗星到來之時，正值諾曼人入侵英國前夕。后來諾曼人征服了英國，統(tǒng)帥的妻子命人把哈雷彗星回歸的景象繡在了一塊掛毯上，也就是留存后世的著名的貝葉掛毯（BayeuxTapestry，又稱巴約掛毯）。在這塊長長的貝葉掛毯中，你能看到人們見到這顆彗星出現(xiàn)時震驚的模樣。

德國天文學(xué)家開普勒于1607年也觀測到了哈雷彗星，并留下了相關(guān)的記載。還有一件非常巧合的事，美國大文豪馬克·吐溫被稱作“和哈雷彗星同來同去之人”，因?yàn)樵?835年哈雷彗星到來的14天后，馬克·吐溫出生了，而1910年哈雷彗星再次出現(xiàn)時，馬克·吐溫病逝。連他自己也說過：“我和哈雷彗星是同年來到，明年哈雷彗星再次來到時，我將隨它同去。”

中國是世界上天文學(xué)起步最早的國家之一，中國古代天文觀測記錄也是世界天文學(xué)史上最系統(tǒng)、最完整的資料。商朝的一些甲骨上有對彗星的記載，但有確切時間和位置的彗星記錄是在春秋時期。古籍《春秋》記載了公元前613年出現(xiàn)的彗星：“魯文公十四年秋七月，有星孛（bèi）入于北斗?！毙秦镁褪清缧牵@是世界上最早對哈雷彗星的記錄。

對于前文提及的837年出現(xiàn)在歐洲的哈雷彗星，中國有不同于歐洲的詳實(shí)記載。837年，在唐朝的都城長安（今陜西西安），司天臺的天文學(xué)家目睹了壯觀、華麗的哈雷彗星，并把它的景象完整、詳細(xì)地記錄了下來?！缎绿茣ぬ煳闹尽分斜Ａ袅诉@一觀測記錄——這是一份從3月22日至4月28日的連續(xù)觀測記錄，包括彗星在一個多月里的具體位置、它的彗尾形狀等信息。歐洲的能與之相媲美的詳盡觀測記錄，則到了15世紀(jì)左右才出現(xiàn)。

世界上最早的彗星圖

中國人很早就開始觀測和研究彗星，中國幾乎各類文獻(xiàn)史料中都有極其詳細(xì)的彗星天文記錄，不但有文字記載，還會將它們畫下來。

從湖南長沙馬王堆西漢古墓中發(fā)掘出的漢代帛書里有古老的天文學(xué)文獻(xiàn)——《天文氣象雜占》，里面繪制了29顆形象各異的彗星，令人眼花繚亂。

古人使用的名詞反映出不同的彗星現(xiàn)象：最常見的稱為“彗星”，也就是“掃帚星”，這類彗星一般都有巨大的彗尾；“長星”一般是指彗尾長而直的彗星；“孛星”是彗尾不太清晰的彗星；另外，“客星”有時被用來表示只剩彗核的彗星。

通過《天文氣象雜占》，我們知道古人用單線表示那些彗尾短且直的彗星，大而彎曲的彗尾則用分叉線表示。古人繪制的彗星既有單尾，又有雙尾、三尾甚至更復(fù)雜的形態(tài)。其中被稱為“翟星”的彗星還有旋轉(zhuǎn)的彗尾，特別醒目。古人用圓點(diǎn)或圓圈表示彗頭，有的圓圈中心還有小圓，很可能是表明彗頭里面有彗核。

你有沒有發(fā)現(xiàn)，圖中的彗星還有一個共同的特點(diǎn)，即彗頭朝下，彗尾朝上，尾巴是背向太陽的？這種畫法很符合《晉書·天文志》中所說的“彗體無光，傅日而為光，故夕見則東指，晨見則西指。在日南北，皆隨日光而指。頓挫其芒，或長或短”的情況。中國天文學(xué)家至少在魏晉時期就已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了彗星的尾巴背向太陽這一規(guī)律，這比德國天文學(xué)家彼得·阿皮安在1531年的同一發(fā)現(xiàn)要早900多年。歐洲在16世紀(jì)之前幾乎沒有關(guān)于彗星的詳細(xì)記錄和繪圖，直到文藝復(fù)興時期，彼得·阿皮安才對彗星展開詳細(xì)研究和記錄。

通過對帛書中彗星的研究，人們發(fā)現(xiàn)想要在短短幾年時間里觀測到所有類型的彗星是不可能的。想要畫出如此完備的彗星圖，中國古代天文學(xué)家們至少觀測了上百顆彗星，連續(xù)觀察了上千年之久。因此《天文氣象雜占》很可能并非完成于漢朝。它是迄今為止關(guān)于彗星圖像最古老的中國文獻(xiàn)，也是全世界最早的彗星形態(tài)圖。這完全可以證明早在2000多年前，我國在彗星觀測上已經(jīng)具備較高的水平。這些觀測記錄即使在今天也有很大的應(yīng)用價(jià)值。

來自彗星的預(yù)言

長期以來，人們對空中神秘莫測的彗星一直抱有敬畏和迷信的心態(tài)。在中國古人看來，彗星是極為重要又不可預(yù)測的天象之一。因?yàn)樗鼤詩Z目的光彩出現(xiàn)在天空幾個星期，位置不斷變化，所以人們很容易將它與某種警示和占卜聯(lián)系到一起。只要彗星出現(xiàn)，中國古人就會擔(dān)心發(fā)生天災(zāi)或者戰(zhàn)亂。在中國古代文獻(xiàn)中，彗星還被記錄成“孛星”。古人常有“孛星現(xiàn)，災(zāi)禍起”的說法?！蹲髠鳌分芯陀涊d有彗星出現(xiàn)在北斗星，周內(nèi)史叔服斷言過不了七年，宋國、齊國與晉國的國君都將死于變亂，不料這斷言在之后一一得到驗(yàn)證。這樣的巧合再加上中國古代“天人感應(yīng)”的思想，使古人相信“掃帚星”是一種會帶來不祥的災(zāi)星。

其實(shí)古代西方人也對彗星充滿恐懼。1066年哈雷彗星回歸之后諾曼人征服英國，當(dāng)時的英國國王哈羅德二世在知道哈雷彗星來臨后又得知對方水軍來襲，認(rèn)為這是“己方不祥”的預(yù)示，從而意志消沉，無心應(yīng)戰(zhàn)。而另一方面，同樣看到這顆哈雷彗星的征服者威廉及屬下們卻將它視為“對方的兇兆”，從而士氣大振，輕而易舉地攻破了英軍防線，使哈羅德二世陣亡。

在西方人眼中，彗星仿佛惡魔的使者，令人感到不安，他們還將它稱作“骯臟的雪球”“白色的鬼怪”。甚至到了19、20世紀(jì)，西方的一些民眾仍對彗星敬而遠(yuǎn)之，有報(bào)紙故意夸大彗星的恐怖性，稱彗星的彗尾中含有毒氣，會隨著彗星的靠近逐漸地滲入大氣層，嚴(yán)重時可能致使地球上的絕大部分生物死亡。這樣的消息弄得人心惶惶，有的人服用了所謂“抗毒丸”，商人積極出售防毒面具和雨傘，有的人封閉了自家的門窗，有的人在山上挖筑“掩體”，更有甚者因絕望而選擇了自殺。

由此看來，無論是在東方還是在西方，很多人都將彗星看作不祥之兆，彗星長期扮演著厄運(yùn)預(yù)言家的身份。

彗星與美食

彗星的出現(xiàn)當(dāng)然不會帶來上文所說的那些壞影響。有沒有人認(rèn)為彗星的出現(xiàn)代表好事降臨呢？當(dāng)然有啦！不少人相信彗星的到來會帶來優(yōu)質(zhì)的葡萄酒。1811年彗星出現(xiàn)時，歐洲正趕上經(jīng)濟(jì)大蕭條，葡萄牙的葡萄酒從業(yè)者想到了一個絕佳的商業(yè)計(jì)策——售賣以1811年這顆彗星為商標(biāo)的葡萄酒。彗星的到來能生產(chǎn)出美味葡萄酒這個賣點(diǎn)，使這款葡萄酒在歐洲十分受歡迎，有著超高人氣。雖然沒有確鑿的科學(xué)證據(jù)能證明彗星對葡萄酒質(zhì)量有直接影響，但釀酒師們普遍相信彗星出現(xiàn)會帶來好運(yùn)和好天氣，從而使葡萄生長得更好。葡萄酒行業(yè)出現(xiàn)了“彗星年份的酒”，即彗星出現(xiàn)那一年所生產(chǎn)的葡萄酒，它們往往備受矚目。所以彗星對葡萄酒從業(yè)者而言，可謂帶來巨大收益的福星呀！

在1986年哈雷彗星回歸時，日本高人氣茶葉店推出了一款“哈雷彗星羊羹”，這在當(dāng)時受到了人們的追捧。即使在現(xiàn)在，這款點(diǎn)心也是天文愛好者心中的人氣美食。

還有一樣更為神奇的事物，就是“彗星蛋”。1681年羅馬的一份雜志報(bào)道了在1680年12月的一天，一只母雞生下了一只奇特的蛋——這只蛋上清楚地顯示出一顆彗星及其附近星座的圖案。1680年出現(xiàn)的彗星是第一顆由望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的彗星，也是17世紀(jì)最明亮的彗星之一。在1682年哈雷彗星出現(xiàn)時，德國也出現(xiàn)了一顆彗星蛋。到1758年哈雷彗星再次回歸時，英國的一顆雞蛋上也顯現(xiàn)出十分清晰的哈雷彗星圖案。有很多人認(rèn)為這純屬巧合，但也有人認(rèn)為這其中存在著某種聯(lián)系，還有人專門成立了調(diào)查小組去研究，但最終也沒有得出什么定論，所以目前大家還都把彗星蛋當(dāng)作傳聞。

彗星獵手

彗星除了有編號名稱外，還可以用發(fā)現(xiàn)者姓氏來命名，一顆彗星最多能冠以三個發(fā)現(xiàn)者的名字。這也使不少天文愛好者以找到并冠名新彗星為目標(biāo)，成為“彗星獵手”。

歷史上最為有名的“彗星獵手”是我們非常熟悉的人物——法國天文學(xué)家查爾斯·梅西葉。促使他下決心編制著名的梅西葉星表的原因，正是為了更好地觀測彗星。在梅西葉還是一名天文觀測描圖員和記錄員時，他對彗星的觀測就極為投入。由他本人獨(dú)立發(fā)現(xiàn)的彗星有13顆，他還是法國第一個觀測到預(yù)期在1758—1759年回歸的哈雷彗星的人，被法國國王路易十五稱作“彗星獵手”。

一天，梅西葉觀測到了一顆“彗星”，但是它很長時間都沒有移動，讓梅西葉感到非常不解。而這顆困擾梅西葉的天體其實(shí)并不是彗星，而是一個超新星遺跡，也就是我們現(xiàn)在所熟知的蟹狀星云。之后梅西葉決定編制一份星表，將那些容易和彗星搞混的天體單獨(dú)列出來，蟹狀星云就被命名為M1。他最早編制這樣一個天體星表的目的只是為了把天空中那些像彗星卻又不是彗星的天體記下來，這樣在以后尋找真正的彗星時，就不會被這些天體干擾。梅西葉自己也沒想到過這份星表對后世產(chǎn)生了多么重大的影響。

法國天文學(xué)家拉朗德為了紀(jì)念梅西葉，在鹿豹座、仙后座、仙王座之間的天區(qū)創(chuàng)建了一個新的星座——彗星獵人座。這個星座于1775年創(chuàng)建，后來被廢除，所以我們在今天的88個星座中看不到它的身影。

現(xiàn)在，我們已經(jīng)能對彗星進(jìn)行近距離探測。1985年7月，歐洲航天局發(fā)射了喬托號哈雷彗星探測器，8個月后，它從哈雷彗星附近掠過并拍攝了1000多張彗核照片。當(dāng)時探測器距離哈雷彗星的彗核僅有600多千米。