彗星基礎(chǔ)知識彗尾是怎樣形成的
彗星基礎(chǔ)知識彗尾是怎樣形成的
彗星是進入太陽系內(nèi)亮度和形狀會隨日距變化而變化的繞日運動的天體，呈云霧狀的獨特外貌。那么你對彗星了解多少呢?以下是由學(xué)習(xí)啦小編整理關(guān)于彗星知識的內(nèi)容，希望大家喜歡!
彗星的起源
彗星的起源是個未解之謎。有人提出，在太陽系外圍有一個特大彗星區(qū)，那里約有 1000 億顆彗星，叫奧爾特云，由于受到 一部分彗星逃出太陽系，另一些被“捕獲”成為短周期彗星;也有人認為彗星是在木星或其它行星附近形成的;還有人認為彗星是在太陽系的邊遠地區(qū)形成的;甚至有人認為彗星是太陽系外的來客。因為周期彗星一直在瓦解著，必然有某種產(chǎn)生新彗星以代替老彗星的方式?？赡馨l(fā)生的一種方式是在離太陽 105 天文單位的半徑上儲藏有幾十億顆以各種可能方向繞太陽作軌道運動的彗星群。這個概念得到觀測的支持，觀測到非周期彗星以隨機的方向沿著非常長的橢圓形軌道接近太陽。隨著時間的推移，由于過路的恒星給予的輕微引力，可以擾亂遙遠彗星的軌道，直至它的近日點的距離變成小于幾個天文單位。當(dāng)彗星隨后進入太陽系時，太陽系內(nèi)的各行星的萬有引力的吸力能把這個非周期彗星轉(zhuǎn)變成新的周期彗星(它瓦解前將存在幾千年)。另一方面，這些力可將它完全從彗星云里拋出。如果這說法正確，過去幾個世紀以來一千顆左右的彗星記錄只不過是巨大彗星云中很少一部分樣本，這種云迄今尚未直接觀察到。與個別恒星相聯(lián)系的這種彗星云可能遍及我們所處的銀河系內(nèi)。迄今還沒有找到一種方法來探測可能與太陽結(jié)成一套的大量彗星，更不用說那些與其他恒星結(jié)成一套的彗星云了。彗星云的總質(zhì)量還不清楚，不只是彗星總數(shù)很難確定，即使單個彗星的質(zhì)量也很不確定。估計彗星云的質(zhì)量在 10⁻¹³～10⁻³ 地球質(zhì)量之間。
彗星的結(jié)構(gòu)
彗星沒有固定的體積，它在遠離太陽時，體積很小;接近太陽時，彗發(fā)變得越來越大，彗尾變長，體積變得十分巨大。彗尾最長竟可達 2 億多千米。彗星的質(zhì)量非常小，
彗核的平均密度為每立方厘米 1 克。彗發(fā)和彗尾的物質(zhì)極為稀薄，其質(zhì)量只占總質(zhì)量的 1～5%，甚至更小。彗星物質(zhì)主要由水、氨、甲烷、氰、氮、二氧化碳等組成，而彗核則由凝結(jié)成冰的水、二氧化碳(干冰)、氨和塵埃微?；祀s組成，是個“臟雪球”!
一般彗星是由彗頭和彗尾兩大部分組成。
彗頭又包括彗核和彗發(fā)兩部分。后來自 1920 年探空火箭、人造衛(wèi)星和宇宙飛船對彗星近距離的探測，又發(fā)現(xiàn)有的彗星在彗發(fā)的外面被一層由氫原子組成的巨云所包圍，人們稱為“彗云”或“氫云”。這樣我們就可以說彗頭實際是由彗核、彗發(fā)和彗云組成的。
彗核是彗星最中心、最本質(zhì)、最主要的部分。一般認為是固體，由石塊、鐵、塵埃及氨、甲烷、冰塊組成。彗核直徑很小，有幾公里至十幾公里，最小的只有幾百米。
彗發(fā)：是彗核周圍由氣體和塵埃組成星球狀的霧狀物。半徑可達幾十萬公里，平均密度小于地球大氣密度的十億億分之一(約 1 克/立方厘米)。通過光譜和射電觀測發(fā)現(xiàn)，彗發(fā)中氣體的主要成份是中性分子和原子，其中有氫、羥基、氧、硫、碳、一氧化碳、氨基、氰、鈉等，還發(fā)現(xiàn)有比較復(fù)雜的氰化氫(HCN)和甲基氰(CH₃CN)等化合物。這些氣體以平均 1～3 千米/秒的速度從中心向外流出。
彗云：在彗發(fā)外由氫原子組成的云，人們又稱為氫云。直徑可達 100萬～1000 萬公里，但是有的彗星就沒有彗云。
根據(jù)彗頭的形狀和組成特點，可分為“無發(fā)彗頭”、球莖形彗頭、錨狀彗頭等等。
彗尾是在彗星接近太陽大約 3 億公里(2 個天文單位)開始出現(xiàn)，逐漸由小變大變長。當(dāng)彗星過近日點(即彗星走到距太陽最近的一點)后遠離太陽時，彗尾又逐漸變小，直至沒有。彗尾的方向一般總是背著太陽延伸的，當(dāng)彗星接近太陽時，彗尾是拖在后邊，當(dāng)彗星離開太陽遠走時，彗尾又成為前導(dǎo)。彗尾的體積很大，但物質(zhì)卻很稀薄。彗尾的長度、寬度也有很大差別，一般彗尾長在 1000 萬至 1.5 億千米之間，有的長得讓人吃驚，可以橫過半個天空，如 1842Ⅰ彗星的彗尾長達 3.2 億千米，可以從太陽伸到火星軌道。一般彗尾寬在 6000～8000 千米之間，最寬達 2400 萬千米，最窄只有 2000 千米。
根據(jù)彗尾的形狀和受太陽斥力的大小，彗尾分為二大類。一類為“離子彗尾”由離子氣體組成，如一氧化碳、氫、二氧化碳、碳、氫基和其他電離的分子。這類彗尾比較直，細而長，因此又稱為“氣體彗尾”或 Ⅰ 型彗尾。另一類為“塵埃彗尾”，是由微塵組成，呈黃色，是在太陽光子的輻射壓力下推斥微塵而形成。彗尾是彎曲的，彎曲較大，較寬的又稱為 Ⅱ 型彗尾;彎曲程序最大，又短又寬的又稱為 Ⅲ 型彗尾。此外還有一種叫“反常彗尾”，彗尾是朝向太陽系方向延伸的扇狀或長釘狀。一般一顆彗星有兩條以上的不同類型彗尾。
彗星的軌道
彗星的軌道有橢圓 、拋物線、雙曲線三種。
橢圓軌道的彗星又叫周期彗星，另兩種軌道的又叫非周期彗星。周期彗星又分為短周期彗星和長周期彗星。一般彗星由彗頭和彗尾組成。彗頭包括彗核和彗發(fā)兩部分，有的還有彗云。并不是所有的彗星都有彗核、彗發(fā)、彗尾等結(jié)構(gòu)。我國古代對于彗星的形態(tài)已很有研究，在長沙馬王堆西漢古墓出土的帛書上就畫有 29 幅彗星圖。在晉書“天文志”上清楚地說明彗星不會發(fā)光，系因反射太陽光而為我們所見，且彗尾的方向背向太陽。彗星的體形龐大，但其質(zhì)量卻小得可憐，就連大彗星的質(zhì)量也不到地球的萬分之一。由于彗星是由冰凍著的各種雜質(zhì)、塵埃組成的，在遠離太陽時，它只是個云霧狀的小斑點;而在靠近太陽時，因凝固體的蒸發(fā)、氣化、膨脹、噴發(fā)，它就產(chǎn)生了彗尾。彗尾體積極大，可長達上億千米。它形狀各異，有的還不止一條，一般總向背離太陽的方向延伸，且越靠近太陽彗尾就越長。宇宙中彗星的數(shù)量極大，但觀測到的僅約有 1600 顆。彗星的軌道與行星的軌道很不相同，它是極扁的橢圓，有些甚至是拋物線或雙曲線軌道。軌道為橢圓的彗星能定期回到太陽身邊，稱為周期彗星;軌道為拋物線或雙曲線的彗星，終生只能接近太陽一次，而一旦離去，就會永不復(fù)返，稱為非周期彗星，這類彗星或許原本就不是太陽系成員，它們只是來自太陽系之外的過客，無意中闖進了太陽系，而后又義無反顧地回到茫茫的宇宙深處。周期彗星又分為短周期(繞太陽公轉(zhuǎn)周期短于 200 年)和長周期(繞太陽公轉(zhuǎn)周期超過 200 年)彗星。
已經(jīng)計算出 600 多顆彗星的軌道。彗星的軌道可能會受到行星的影響，產(chǎn)生變化。當(dāng)彗星受行星影響而加速時，它的軌道將變扁，甚至成為拋物線或雙曲線，從而使這顆彗星脫離太陽系;當(dāng)彗星減速時，軌道的偏心率將變小，從而使長周期彗星變?yōu)槎讨芷阱缧牵踔翉姆侵芷阱缧亲兂闪酥芷阱缧且灾卤?ldquo;捕獲”。
彗尾的產(chǎn)生
彗尾被認為是由氣體和塵埃組成;4 個聯(lián)合的效應(yīng)將它從彗星上吹出：
(1)當(dāng)氣體和伴生的塵埃從彗核上蒸發(fā)時所得到的初始動量。
(2)陽光的輻射壓將塵埃推離太陽。
(3)太陽風(fēng)將帶電粒子吹離太陽。
(4)朝向太陽的萬有引力吸力。
這些效應(yīng)的相互作用使每個彗尾看上去都不一樣。當(dāng)然，物質(zhì)蒸發(fā)到彗發(fā)和彗尾中去，消耗了彗核的物質(zhì)。有時以爆發(fā)的方式出現(xiàn)，比拉彗星就是那樣;1846 年它通過太陽時破裂成兩個，1852 年那次通過以后就全部消失。
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