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地球能觀測到的彗星有多少

圖文 更新时间:2024-07-22 00:19:46

彗星是一類進入太陽系後,其形狀和亮度會随着與太陽距離的變化而呈現不同狀态的特殊天體,外表呈現雲霧狀的奇特外貌。其中一個典型的标志,是在太陽輻射的影響下,由于組成冰晶物質的揮發,會拖着一條長長的雲霧尾巴,體型較大且運動速度較快的彗星,會擁有很長的彗尾,有的甚至能達到幾億公裡。

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目前科學家們已經監測到上千顆彗星的運行軌道,它們大多來源于太陽系外圍的奧爾特雲,對彗星的起源、運動規律以及組成物質等方面進行系統深入研究,對于解釋太陽系的形成和演化規律,探索地球生命的起源和發展等都具有重大的現實意義。

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有史以來觀測到的最大彗星

2014年10月20日淩晨,位于智利阿塔卡馬沙漠的一架天文望遠鏡,對準了南方的夜空,捕捉到了一個小小的反光,通過研究分析,這個反光點距離太陽差不多有43億公裡,這個數值約為地球和太陽距離的29倍,由于距離實在太遠,閃光點也不怎麼突出,所以即使這個反光點近年來一直都被觀測到,仍然沒有引起科學家們的過多關注。

不過,在今年早些時候,兩位天文學家在梳理地球衆多天文望遠鏡的觀測數據,用以進行暗能量調查的研究過程中,發現這個一直被觀測到的反光點,有很大的可能是進入太陽系内的一顆巨大彗星,研究成果在今年6月份的時候公諸于世。這顆彗星被命名為伯納迪内利-伯恩斯坦,以彗星的分類法确定為C/2014 UN271彗星。

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根據觀測和分析的結果,科學家們估算這顆彗星的直徑約有150公裡,這是數十年來通過天文望遠鏡直接觀測到的最大彗星,作為對比,著名的哈雷彗星直徑僅為1公裡、2014-2016年歐洲航天局的羅塞塔航天器圍繞飛行的67P/Churyumov-Gerasimenko 彗星直徑僅為4公裡,1995年撞擊木星引發木星大氣層強烈閃光的Hale-Bopp彗星直徑也才15公裡左右。

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從推測的該顆彗星大小看,它的直徑甚至要比火星的衛星還要大不少。目前,彗星正朝着地球的方向“駛來”,随着距離太陽越來越近,其表面大量冰晶物質揮發得程度也會越來越大,其亮度也會越來越高,預計在2031年1月份,它與太陽的距離達到最小,屆時其軌道将處于土星公轉軌道附近,距離太陽16億公裡左右,并不會撞擊到地球,也不會對地球産生什麼樣的影響。

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所以,從現在到2040年,我們都可以通過天文望遠鏡觀測到這顆巨大彗星奉獻的精彩“演出”,這對于天文學家們來說,如此“近距離”地目睹到巨大彗星的光臨,無論是從視覺效果,還是從科學研究的角度來說,無疑都是千載難适的機會。待彗星達到近日點的未來10年時間裡,随着科學技術的發展,屆時應該會有探測器能夠直接登陸這顆彗星,為我們更近距離地審視這顆彗星提供第一手資料。

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同時,令科學家們感到興奮不已的是,這顆巨型彗星圍繞太陽公轉的周期,将長達數百萬年,在我們這個時代,能夠利用簡單的天文望遠鏡就能觀測得到,實屬一大幸事。在最近一段時間,科學家們觀測到,這顆彗星的亮度,已經較之前有了明顯的增加,說明目前這個距離下彗星表面物質已經呈現揮發得越來越強烈的迹象,待2031年時,科學家們預測,這顆彗星的亮度,将直逼土星最大衛星-泰坦星。

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望遠鏡對這顆彗星的觀測

率先發現這顆彗星的時間,其實可以追溯到2010年,觀測結果隐藏在了衆多檔案數據庫中。位于智利阿塔卡馬沙漠的布蘭科望遠鏡,由于安裝了一台非常靈敏的數碼相機,從2013到2019年間收集到了地球南方夜空中近10萬次的閃光現象,不但推動了科學家們對暗能量的探索研究,拍攝到的圖像也為尋找和發現距離地球較近天體提供了可能。

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伯納迪内利和伯恩斯坦夫婦在參與研究暗能量的過程中,在數以萬計的圖像中,持續發現了隻有幾個像素的亮點,然後他們編寫了計算機程序,在這些圖像中更加高效地尋找、定位移動的光點。通過幾個月的計算,最後形成了800多個潛在發現新天體的清單,而且發現這些天體的運行軌道,與太陽系内的天體都不相同,軌道非常極端,就像長周期彗星一樣,随後他們将發現結果提交給了國際小行星研究中心,今年6月份,該研究中心确認這個發光的天體是一顆彗星,并以伯納迪内利和伯恩斯坦夫婦命名這顆彗星。

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在正式放出這顆彗星信息之後的一天之内,多位天文學家通過天文望遠鏡,觀測到了由許多塵埃和氣體物質形成的彗發和彗尾,盡管當時這顆彗星距離太陽仍然有40億公裡。

一般情況下,彗星隻有在比較接近太陽的時候,才會在越來越強太陽輻射下,原本凍結的組成物質被揮發出來形成彗發和彗尾。然而,伯納迪内爾-伯恩斯彗星所含有的揮發物應該非常豐富,即使在海王星以外的“寒冷”空間中,那些“揮發物”仍然能夠發生升華現象。

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2018-2020年間,苔絲太空望遠鏡将目标對準了這顆彗星,由于苔絲望遠鏡的觀測空間區域比之前調查暗能量望遠鏡的要大,而且分辨率也更高,所以苔絲拍攝的彗星圖像要比以前觀測的更加明亮,這說明此時此刻伯納迪内利-伯恩斯坦彗星,已經釋放形成了一條非常巨大、彌散性很強的“尾巴”。

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該彗星的研究團隊對觀測結果又進行了深入分析,認為伯納迪内利-伯恩斯坦彗星所揮發出來的物質,應該是以二氧化碳和氮氣為主,并就此開始模拟彗星化學成分,以及預測随着距離太陽越來越近,彗星組成部分所發生的物理和化學反應。

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該彗星未來的走向

科研人員正在調動一切資源和力量,抓緊開展對該顆彗星更加深入的觀測和研究。一方面,是謀劃未來航天器登陸這顆彗星的可能性,另一方面是破譯這顆彗星以往穿越太陽系的曆史,試圖了解到這顆彗星在過去幾百萬年穿越太陽系時,被太陽系“改變”了多少。

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然而,要想了解這顆彗星的曆史是非常困難的,因為其圍繞太陽公轉的周期太長了,有好幾百萬年,同時來源于奧爾特雲的彗星是如此的遙遠,在運行過程中也極易受到其它恒星的引力影響所推動,比如在280萬年前,一顆名為HD 7977 的類太陽恒星就經過了太陽系,但是科學家們對這顆恒星的運行軌迹、現在去哪了、以及對太陽系内的天體造成什麼樣的影響都知之甚少。所以,在未來十多年時間裡,伯納迪内利-伯恩斯坦彗星的實際運動走向到底如何,對太陽系産生什麼樣的影響,預測起來難度自然非常大。

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但不論如何,這顆彗星的到來,在天文界仍然激起了巨大“漣漪”,這屬于宇宙給地球人類的一種罕見的“奢侈品”。2023年将要上線運行的魯賓天文望遠鏡,也把觀測這顆彗星作為未來十年甚至更長時間觀測的重要目标,或許屆時我們可以發現更多這樣的特殊天體光顧太陽系。

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