天外過客~彗星篇
一、彗星的命名規則
1、在1995年前,彗星是依照每年發現的先後順序,以英文小寫字母排列。
(1)如1994年發現第一顆彗星就是1994a,依此類推。
(2)經過一段時間觀測,確定該彗星的軌道並修正後,就以該彗星經過近日點的先後次序,以曆年為單位,加上羅馬數字Ⅰ、Ⅱ等排序。
Ex.舒梅克‧李維九號彗星的編號為1993e和1994Ⅹ。
Ex.法葉彗星(現代編號為4P/Faye)同時為彗星1881Ⅰ(1881年經過近日點的第一顆彗星)和彗星1880c(1880年被發現的第3顆彗星)。
2、以發現者、計算出軌道者的姓氏來命名。
Ex.舒梅克•李維九號彗星的英文名稱為Shoemaker-Levy 9。(最多可列三人)
Ex.哈雷彗星、恩克彗星是分別由這兩位學者算出軌道而命名。
3、1995年起,由發現年份、空格、一個字母和數字組成。當中的字母表示彗星發現日期在一年中的第幾個半月
(A=一月的上半月,B=一月的下半月,如此類推,但不用I)。最後的數字代表在那半個月中彗星發現的順序。
Ex.2006年3月下半月發現的第8顆彗星是2006 F8;第10顆則為2006 F10。
4、若彗星分裂了,那其碎片的臨時編號會和母體的相同,但在後順序加上大寫A至Z然後小寫a至z。超過52塊碎片,再每塊跟蹤的可能性微乎其微,
因此不再向後編號。
5、編號之前會加上四種可能的前綴,用來粗略辨別彗星分類。
(1) P代表周期彗星,公轉周期小於200年或被觀測經過近日點至少一次(如P/1997 C1)。這些彗星在第二次經過近日點後會得到一個永久的數字前綴。
(2)未能達到「周期」標準的彗星會有前綴C(如C/2020 F3,Comet NEOWISE),不過如果這些彗星之後達到「周期」的條件,是可以被轉爲「P」的。
(3)消失或解體的彗星會被加上D作爲前綴(如D/1993 F2,蘇梅克-李維九號彗星)。
(4) 古代記錄的,但沒有可靠軌道資料的彗星會被加上X(如X/1106 C1)。
6、鹿林慧星(Comet Lulin,C/2007 N3)是第一顆在台灣發現、命名的彗星。
二、彗星的結構
1、彗核:主體彗核是由塵埃、水冰、岩塊和有機物質所組成,所以過去常被稱為髒雪球。但其實應該被稱為髒泥球更貼切。因彗核反射率極低,
在接近太陽前,多半無法觀察!
2、彗髮:直徑約數萬至數十萬公里。
(1)當彗星靠近太陽時,固態冰昇華,從彗核噴出並帶出彗核表面塵粒,形成稀薄雲氣包圍在彗核之外,就是彗髮。
(2)彗髮的直徑可以到達數十至數百萬公里。
3、彗尾結構,當彗星靠近太陽,彗尾會逐漸成形,長度可達數千萬至上億公里。
(1)離子尾—彗髮的中性物質經太陽風的光解離作用,形成離子狀態的H2O+、CO+、N+、CO2+、OH+,這些質量極輕、呈現電漿狀態的離子被太陽風
吹拂,形成一狹長直線、指向太陽相反方向的離子尾(電漿尾)。因為主成分為CO+,所以往往呈現藍色。
(2)塵埃尾—彗星表面釋放出來的塵埃,因塵埃顆粒反射陽光而呈現黃白色。這些塵埃因為承受太陽的重力與光壓而略為彎曲,這些噴發的塵埃會遺留在
其軌道之上,成為流星雨的原始材料。
4、氫氣囊:當彗星吸收紫外線時,會產生化學反應釋放出氫,這些氫脫離彗星重力,形成氫氣囊,因氣囊的光線被大氣吸收,所以從地球上無法觀察到。
氫氣囊在彗髮之外,長度可達數百萬公里。
三、彗星來源、分類與研究
1、彗星週期
(1)長週期-200年以上的週期,誕生在歐特雲帶。受到銀河系盤面的潮汐作用影響,使得歐特雲的天體受到擾動,進入太陽系內部,形成橢圓形軌道的
長周期彗星、或拋物線的非週期彗星。
(2)短週期-200年以內的週期,誕生在庫伯帶或小行星帶。
庫伯帶位在海王星外,距離太陽35-100AU的區域,此處存在數十萬個直徑大於100km的冰質天體以及上兆個小彗核。
可再分木星族(週期小於20年)、哈雷族(週期20-200年)、掠日彗星族(近日點很接近太陽)與主帶彗星(小行星帶的彗星,軌道接近圓形)。
2、彗星研究的價值
(1)彗星是太陽系裡的「活化石」,彗星的家鄉位在遺世獨立的太陽系最外圍,在低溫環境下保留了最多太陽系初期的訊息。
(2)科學家認為:地球上的水和生命或許和彗星有關。彗星將化學物質二肽撞進地球,為地球種下生命的種子。
3、研究行動
(1)1986年哈雷彗星回歸時,發射了喬托號(Giotto),飛到離彗核不到600公里的地方,傳回許多彗星的近距離照片。
(2)星塵號(Stardust)飛過81P/威德彗星,從閃耀的彗尾中蒐集塵埃顆粒,送回地球研究
(3)深撞號(Deep Impact)發射撞擊器,在9P/譚普彗星撞出了一個坑洞,研究彗星表面。
四、彗星與文化
1、「彗」即掃帚的意思,彗星散發著像掃帚樣子的光芒,所以也叫「掃帚星」,又稱妖星、孛星、
長星。長沙馬王堆出土的西漢古墓帛書中,載有二十九幅彗星圖,記錄著古人對彗核、彗尾形狀的
觀測與記載。由此可見古人對彗星之戒慎。
2、西元44B.C.凱撒被刺,當時天出現的彗星被人們視為凱撒的靈魂。
3、亞里斯多德認為天界是完美無瑕、永恆不變的,所以對於行蹤無常、外型奇特的彗星,他認為這
只是一種大氣現象。第谷在1577年推翻這種想法,他以視差的測量顯示彗星必須比月球更遠。
4、明治40(1907)年9月14、15日的《臺灣日日新報》,就刊出〈本島人的彗星觀〉一文,由鳳山廳
吳尚仁所寫,其時為鳳山廳總務課參事,文中認為本島人(即臺灣人)認為長尾星(即彗星)出現
後3年內必然有大災殃,包含水難火災戰爭饑饉惡疾等,而看到彗星的地點更是嚴重。彗星長度越
長亮度越亮,表示越具凶兆。
5、電影中的彗星:2016《你的名字》、1998《彗星撞地球》
五、哈雷彗星
1、《春秋》魯文公十四年(613B.C.):「秋七月,星孛入於北斗。」是第一筆哈雷彗星記載。
星孛即是彗星,孛字原意星芒四射的現象,古時作為彗星別稱。
2、1066年4月,哈雷彗星出現。同年底,征服者威廉入侵英格蘭,建立諾曼王朝。當時居民見到彗星高掛的恐懼情況,被威廉的妻子織繪在貝葉掛毯上
留傳後世。
3、哈雷曾觀測1682年回歸的彗星,他認為此彗星與1531和1607年的彗星有相似軌道,進而斷定此彗星每75-76年回歸一次,並預言1758年彗星將會回歸。
所以,哈雷彗星是第一顆被確認的週期彗星。
4、1835年哈雷彗星回歸,馬克吐溫誕生,他曾戲言,哈雷彗星再回來之時,他的死期大概也就到了!
1910年,哈雷彗星再次回歸,馬克吐溫也在同年逝世!
→哈雷彗星帶來了馬克吐溫,也帶走了馬克吐溫!
5、1910年哈雷彗星回歸的恐慌潮:當時經算出來的結果顯示:過近日點後的哈雷彗星彗尾將掃過地球,有報紙故意誇大其恐怖性,稱彗尾中有毒氣會滲入
大氣層,並毒死地球上大部份人。因此還出現防毒面具搶購潮。
6、獵戶座流星雨是發生在10月至11月初的流星雨,高峰期出現在10月21至22日,每小時約可以觀測到60顆流星。其母體彗星即是哈雷彗星
(五月初的寶瓶座η流星雨也是)。
六、彗星事件、大彗星
1、1994年7月,舒梅克-李維9號彗星的21個碎塊(最大直徑3.5km)撞擊上木星。
2、1996百武二號彗星、1997年海爾-波普彗星。
3、1908通古斯大爆炸?
七、流星雨
1、流星雨是在夜空中有許多的流星從天空中一個輻射點發射出來的天文現象。流星體的來向相同,因此看起來就會是從同一點輻射而出
(為視覺的錯覺,類似鐵軌看似會在遠方聚為一點相同),流星雨的名稱也就是由輻射點所在的星座方向命名。
2、彗星在軌道上會留下一些固體的碎片。如果彗星的路徑跨越地球的路徑,當地球經過彗尾碎片的蹤跡,就有可能形成流星雨。而當彗星再度造訪時,
又會沿路補充殘骸,該年的流星雨就會非常壯觀。簡單的說,流星雨是彗星的殘骸所形成的,而造成該流星雨的彗星,我們稱為該流星雨的「母體彗星」
2、三大流星雨:下列流星雨並稱年度三大流星雨。ZHR可達100以上。
英仙座流星雨(約7/7至8/24)、
象限儀座流星雨(約12/28至隔年1/12)、
雙子座流星雨(約12/7至12/17間)
3、西元1833這一年人類開啟了對流星雨科學上的研究。在這之前人們認為流星就像閃電一樣,是大氣裡的一種現象。
1833.11.13清晨,北美東部在日出前的幾個小時,整個天空都被密集的流星爆照亮,根估當時每小時大約可看到5萬到10萬顆流星!當時北美東部的居民
不是被屋外驚慌失措的人吵醒,就是被窗外一閃又一閃的流星給驚醒,他們以為這就是聖經上所說的審判日!
(此即獅子座流星雨,母彗星是坦普-塔特彗星)by李昫岱
4、ZHR值:指天氣良好、輻射點位於天頂、無遮蔽物的情況下,每小時可見(視星等6.5等以上)的流星數。依照流星雨的定義,只要有3顆流星來自
同一輻射點,即可稱為流星雨。流星暴:可能會每小時出現的流星會超過1,000顆以上(ZHR1000)