彗星是什么？

自从首次注意到彗星尾巴掠过夜空，人类就一直对彗星很着迷。当看见许多年才出现一次的彗星，人们会记录下它的出现日期。天文学家也对彗星着迷，因为它们是记录着宇宙过去的非凡碎片，能告诉我们大量有关宇宙形成时期的信息。

几乎每一年，都有来自太阳系外围的彗星造访地球附近，例如“艾森”彗星和“丽霓儿”（也叫“林尼尔”）彗星。要了解彗星，不妨先了解天文学家用来表示距离的一个基本单位——天文单位，1个天文单位是指地球与太阳之间平均距离，大约是1.5亿千米。

彗星是太阳系的小个头成员，彗核直径（或者说宽度）通常只有几千米。有些天文学家把彗星叫作“脏雪球”。彗星的主要成分被认为包括：尘埃；冰（水、氨、甲烷和二氧化碳）；一些含碳的有机材料，比如焦油；一个岩石内核（只有部分彗星才有）。

彗星被认为是由太阳系最早期材料构成的。当太阳刚刚形成时，它把轻质材料（气体和尘埃）吹进空间。其中一些材料（主要是气体）凝固形成外行星（木星、土星、天王星和海王星），也有一些材料待在远离太阳的两个区域中的轨道里。这两个区域分别是：奥尔特云，它是距离太阳约5万个天文单位的一个巨大球体，以推测其存在者、荷兰天文学家奥尔特的名字命名；柯伊伯带，它是指位于冥王星轨道外太阳系平面内的一个区域。

彗星被认为都在奥尔特云或者柯伊伯带内环绕太阳。当另一颗恒星经过太阳系时，前者的引力会推挤奥尔特云和（或）柯伊伯带，导致彗星朝着太阳下降。下降轨道是一个很扁的椭圆，太阳是这个椭圆的一个焦点。彗星可以拥有短周期轨道（例如“哈雷”彗星的轨道周期不到200年），也可拥有长周期轨道（例如“海尔波普”彗星的轨道周期大于200年）。当彗星以不到6个天文单位的距离经过太阳时，彗星上的冰开始直接从固态转化为气态（升华），这与雾的形成很相似。当冰升华时，气体和尘埃微粒飞离太阳方向，形成彗尾。

当一颗彗星接近太阳时，它会升温。在升温期间，我们能观测到彗星的多个不同部分：彗核、彗发、氢包层、尘埃彗尾、离子彗尾。彗核是彗星的固态部分和主要部分。彗核直径通常是1～10千米，但有时也可能达到100千米。彗核可能主要由岩石构成。彗发是由蒸发的气体（水蒸气、氨、二氧化碳）和尘埃组成的、环绕彗核的光晕。当彗星升温，彗星大小比彗核大1000倍以上时，彗发就会形成。彗发甚至可以大如木星或土星（直径10万千米）。彗发和彗核一起构成彗星的头部。

环绕彗发的不可见氢层被称为氢包层，这些氢可能来源于水分子。氢包层的形状常常不规则，因为它被太阳风扭曲。随着彗星接近太阳，氢包层会越来越大。尘埃彗尾总是背对太阳。这个尾巴是由直径仅1微米的尘埃颗粒组成的，这些颗粒蒸发自彗核，被阳光压力推离彗星。尘埃彗尾是最容易看见的彗星组成部分，因为它反射阳光，而且它的长度可达好几百万千米。尘埃彗尾常常是弯曲的，因为彗星在轨道中的移动速度与尘埃离开轨道的速度一样。

彗星常常有第二条尾巴——离子彗尾，也叫等离子体或气体彗尾。离子彗尾由被太阳风推离自彗核的带电气体分子（二氧化碳、氮和水）组成。离子彗尾有时会消失。但当彗星跨越一个边界（太阳磁场在这里逆转方向）时，离子彗尾又会出现。

当彗星经过内太阳系时，它们可能会被木星引力撕碎。例如，“舒梅克—列维9号”彗星被分裂成20块，其中每一块都与木星相撞，成为有史以来得到记录的最壮观的行星际撞击场景。最近，“丽霓儿”彗星在经过太阳时被太阳引力撕碎。

1999年2月7日，美国宇航局发射300千克重的“星尘”机器人太空探测器，其主要目的是从“怀尔德2号”彗星的彗发提取宇宙尘埃样本，并且把样本送回地球。在前往“怀尔德2号”彗星途中，“星尘”也飞近小行星“5535 安妮弗兰克”进行了探测。2006年1月15日，“星尘”不辱使命，把彗发样本送回了地球。目前，对样本的研究仍在继续中。通过研究彗发样本微粒，科学家希望能更好地了解彗星和早期太阳系的组成情况。

天文爱好者或者业余天文学家发现过许多彗星。如果你也有兴趣寻找彗星，请你记住以下几点：前往一个没有人造光的地方；仔细了解彗星的模样及其与其他天体的区别，因为其他天体在模糊斑点状态下容易与彗星混淆；分清并记录观测到的不同彗星，看看其中有没有尚未得到记录的（请查阅相关资料）；使用双筒望远镜或射电望远镜观测，放大倍率20～40倍；在日出前大约30分钟望向东方，或者在日落前大约20分钟望向西方，这是因为彗星经常被自己的尾巴弄得有黑斑；缓慢扫视地平线附近的天空。你看到的彗星只是一些小小而又模糊的斑点，这类观测需要科学的章法、漫长的时间和耐心。平均来说，彗星猎手要花好几百个小时的观测时间，才能发现一颗新的彗星。