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第3章 彗星來自何處

  • 天文之窗
  • 代兵編著
  • 1693字
  • 2021-05-31 09:41:53

彗星是宇宙天體中一種流浪的天體,它不是經(jīng)常能被我們所見到的天體。彗星分兩種:周期的彗星和非周期彗星,不同周期彗星的周期不定,有的幾年回歸一次,有的幾十年回歸一次,有的上百年和上千年回歸一次。還有的非周期彗星是永不回歸。周期彗星的運行軌跡大部分是橢圓形和拋物線狀;但非周期彗星的軌跡是開放形的雙曲線狀,這種運行軌道是受天體間萬有引力作用造成的。在行星的攝動下,一切的周期彗星都變?yōu)榉侵芷阱缧牵粗械姆侵芷阱缧且部勺優(yōu)橹芷阱缧恰?

假如彗星的壽命那樣短暫是事實,而且四分五裂是它們的命運,形成大量的宇宙塵埃而消亡就是結(jié)局,那么為何直至今日還有那么多的彗星邀游于天際呢?為何在太陽系形成至今的億萬年間的漫長歲月里,彗星仍沒有消失完呢?

上述問題的解釋只可能有兩種:一種是彗星形成與它消亡的速度是等同的;另一種是宇宙中的彗星無可計數(shù),所以在46億年后的今天仍未消失完。但是第一種成立的可能性并不大,因為天文學(xué)家們直到現(xiàn)在也沒有發(fā)現(xiàn)彗星仍在形成的證據(jù)。

因此,我們只能從第二種可能性進行探索。1950年,丹麥天文學(xué)家詹·漢德瑞克·奧特指出:當(dāng)太陽系形成時,由于它的中心產(chǎn)生的引力,不能充分束縛它最外部大量的宇宙塵埃和氣體星云等原始物質(zhì),因此這些物質(zhì)并沒有形成整個聚合過程中產(chǎn)物的一部分。在這種聚合過程的初期,上述物質(zhì)都處于原始位置,并因受到的壓迫比較小而形成大約100億塊的冰態(tài)物質(zhì)。這種云系盡管離各行星系很遠,但仍受太陽吸引力的控制,人們稱它為“奧特云”。到目前為止還沒有人見過這些云系,不過至今,這僅僅只是對彗星現(xiàn)在存在原因的一種解釋。

非常明顯,彗星有存在于上述云系中的可能性,這些彗星以特別緩慢且不變的速度繞太陽旋轉(zhuǎn),其運行周期達數(shù)百萬年,但是,在某些情況下,由于彼此間的碰撞或其他恒星的吸引,彗星的運行將發(fā)生變化。在有些時候,它的公轉(zhuǎn)速度會加快,此時,公轉(zhuǎn)軌道半徑也必然會加大,而且最終永遠與太陽系相脫離;反之,公轉(zhuǎn)速度也有可能會減慢,此時,彗星將向太陽系中心靠攏。在這種情況下,彗星將以一種特別絢麗的形象出現(xiàn)在地球上空,從此它將以新軌跡運行(除非這一軌跡再次因星體間的碰撞而改變),而且最終步入消亡。

奧特研究表明,在太陽系存在的時間內(nèi),有20%的彗星已經(jīng)飄逸到太陽系以外或已墜入太陽而消亡,不過,仍會有80%的彗星以它原有的狀態(tài)遨游于太空之中。

彗星起源的第二種假說——彗星來自太陽系邊緣彗星帶。

這種學(xué)說(以澳大利亞天文學(xué)家提出)認為太陽系邊緣有個彗星帶,那里大約有100億顆彗星,它們可能是在50億年前在天王星、海王星和冥王星形成時剩下的物質(zhì)形成的,而且有規(guī)律地向太陽系地球飛來。

當(dāng)它們從大行星附近飛過時,由于行星引力作用,軌道受到攝動,于是軌道變成橢圓形,成了周期彗星。所以,它也成為太陽系的固定成員。如哈雷彗星,它就是橢圓形軌道,周期為76年,周期性地回歸太陽系。這種說法實際上是“俘獲”說。

第三種假說認為,彗星有來自木星噴發(fā)物的可能性。

這種假說認為大部分周期彗星的軌道遠日點都在離木星軌道挺近的地方,由此可推測彗星非常有可能是由木星內(nèi)部向外噴發(fā)的一些物質(zhì)形成的。彗星的化學(xué)成分的確也與木星大氣成分相似,這一點證實了噴發(fā)說。要想噴發(fā),必須達到60公里/秒的速度才可能使噴發(fā)物擺脫木星引力而飛向太陽系的軌道。不過這一速度以木星上的溫度來看,又好像特別困難。所以此假說是否能成立,還待作進一步的研究才能證實。

另外有一種更奇怪的學(xué)說認為太陽有一顆姐妹星,叫復(fù)仇星。復(fù)仇星在繞太陽旋轉(zhuǎn)的軌道上周期性地把致命的彗星釋放到地球上,使地球上飄浮長久不散的塵埃,環(huán)境發(fā)生劇烈變動,導(dǎo)致生物從地球上消逝。且每隔2600萬年復(fù)仇星離太陽最近時,彗星在引力的迫使下從奧爾特云中飛出,其中一部分就飛入地球大氣層。關(guān)于復(fù)仇星的來源,有人提出它與太陽形成的時間相同;也有人提出它是后來被太陽俘獲的。當(dāng)它闖入太陽系時,也許擠走了某顆行星,而且因為攝動力而引起地球上的一場大災(zāi)難。至于復(fù)仇星的存在與否,它是一顆恒星還是一顆行星,又或是一顆黑星(黑洞),到目前還不清楚,因此關(guān)于彗星來源問題,至今仍處在假說研究證實階段,最后打開彗星之謎的金鑰匙還沒有找到。

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