NASA Swift任务追踪了星际彗星失水情况

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美国宇航局日前宣布，其尼尔-盖赫雷斯-斯威夫特天文台首次追踪到一颗星际彗星在接近太阳并绕行太阳时的失水情况。 斯威夫特天文台观测到的2I/Borisov彗星是2019年末首次确认的星际彗星，2I/Borisov彗星当时正在太阳系内旅行。2I/Borisov彗星是继奥姆阿莫亚彗星穿越太阳系两年后，第二颗已知的星际访客彗星，由业余天文学家根纳季-鲍里索夫发现。

这颗彗星的早期发现为多个空间和地面观测站提供了详细的后续观测时间。在10月，人们发现了彗星存在水。当这颗彗星接近太阳时，彗星表面的冰冻物质，如二氧化碳，开始变暖并开始转化为气体。当彗星在距离太阳2.3亿英里以内时，水开始汽化，科学家们能够用紫外线测量到它的波动。

阳光会使水分子破裂，产生的碎片之一是羟基，这是一种由一个氧原子和一个氢原子组成的分子。斯威夫特利用紫外/光学望远镜探测到了羟基发出的紫外光指纹。研究人员在2019年9月至2020年2月期间，利用Swift对2I/Borisov彗星进行了6次观测，并注意在11月1日至12月1日期间，彗星产生的羟基，也就是失水数量增加了50%。

该团队表示，在活动高峰期，彗星每秒流失8加仑水，这足以在大约10秒内装满一个浴缸。在整个太阳系之旅中，这颗彗星损失了近610亿加仑的水。有趣的是，随着彗星远离太阳，它的水分流失速度比之前观测到的任何彗星都要快。

这可能是由多种因素造成的，包括表面侵蚀、公转变化和碎裂等。水量的测量结果帮助科学家计算出了这颗彗星的最小尺寸，直径仅不到半英里。在其最接近太阳的时候，大约55%的表面由积极脱落的材料构成。

什么是彗星？

彗星是太阳系里最特殊的天体。关于彗星的起源，各种学说的看法很不一致，100多年来，一直在争论着。

关于彗星的起源，最早提出的是“星际说”，即认为彗星是在太阳系以外的星际空间里形成的，后来才进入太阳系，才成为绕太阳公转的一类天体。开普勒、拉普拉斯都主张星际说。1948年，有学者认为，太阳在银河系空间里运动时曾遇到一个星际云，它吸积云的一部分物质，于是，这些物质便形成彗星。有一些研究者认为，银河系空间里本来就有大量的彗星体，它们是主要由冰物质组成的小天体，这些小天体一旦进入太阳的引力范围(其半径约6万天文单位)，就被太阳俘获，成为彗星。

另一种看法认为，彗星是由类木行星或它们的卫星爆发时所抛射出的物质形成的，因此，才有木星族彗星、土星族彗星等等。

也有人认为，当小行星区里那个行星爆炸时，不仅产生了许多小行星，也产生了许多彗星。因为邻近木星的摄动(即引力影响)，大部分爆炸碎片远离太阳，其中有的离开了太阳系，有的就留下来成为轨道很大、很扁长的彗星。当彗星从远处回到木星附近时，它又可能由于木星的引力影响而变成轨道小得很多的短周期彗星。一个彗星以抛物线速度向太阳“走”过来，如果不受木星的影响，它的轨道将保持抛物线；但在受到木星的引力影响以后，它的轨道变成了小的椭圆，这个彗星就变成短周期彗星了。继续在很大的轨道上绕太阳公转的那些彗星，在离太阳1万光年以上的外围形成了一个彗星云，彗星云里包含着数以千亿计的彗星。

还有一种看法认为，天王星、海王星、冥王星和彗星都是由星云盘外部的物质(主要是冰物质)形成的。彗核是没有落到行星胎上的星子，其组成大部分是冰物质，小部分是土物质，它们直接绕太阳公转。今天观测到的彗星光谱表明，彗星含有大量的氧、碳、氮以及它们和氢的化合物，所以，彗星主要是由冰物质组成的。有些彗星由于天王星和海王星的摄动而改变了轨道，走到离太阳很远的地方，所以，在冥王星轨道以外，一直延伸到离太阳几千天文单位处，形成了一个彗星云。这种看法相较而言可能是正确的，但也不能排除一部分彗星是由太阳系以外的星际空间来的。

彗星是来自哪里？

彗星是由冰和少量岩石组成的小天体，平均物质密度只有10-1000千克/立方米，天文学家们把彗星形象地称为“脏雪球”。在一般的情况下，彗星都在太阳系的边缘地区，这时即使被观测到，也与极其微弱的恒星相似，看不出细致的结构。但当其逐渐接近太阳的时候，由于太阳的热辐射、太阳风和太阳光压作用的加大，尤其当它进入火星轨道区域以后，表面物质挥发形成彗尾，表现出其独特的结构。

彗头：彗星有一个形态朦胧而明亮的“头”部--彗头。彗头包括两部分，中央密集而明亮的彗核和雾状的包层--彗发。

彗核：彗核通常很小，直径一般在0.1-100km之间，很少有超过100km的。彗星的质量几乎都集中于彗核。

彗发：彗发是彗核的蒸发物，其形状和大小与距离太阳的远近密切相关。一般来说，离太阳越近，彗发越亮越大，直径可达数十万千米，有时还可与太阳相当，甚或超过太阳直径。

彗云：人类进入空间探测后，发现了彗发之外还有一个更大的，直径约100-1000万千米的包层--彗云。因为它几乎全是由氢原子组成，故又称为氢云。氢云的物质密度极其稀薄，所以地面上一般观测不到。

彗尾：长长的彗尾，是肉眼可见的彗星的主要特征之一，也是太阳系内最长的天体，它总是背向太阳一方。由于彗尾是彗头物质在太阳作用下的结果，所以，彗尾不仅与彗星的质量有关，更取决于离太阳的距离。在近日点时，达到最长；而一些行星族彗星在望远镜内仅有朦胧的彗尾而已。主要由气体组成的离子彗尾较直，而包含有许多尘埃物质的尘埃彗尾一般比较弯曲。此外，还有少量彗星在某一阶段内出现反常彗尾--朝太阳方向伸出尾状物质，称之为逆向彗尾，也有人称之为“彗翎”。有些彗星的彗尾不止一条，历史上不乏双尾甚至三尾的例子，最著名的是1744年的歇索彗星，曾出现过六条彗尾。彗尾的物质十分稀薄，恒星的光可以自由穿过它而不受任何影响，稀的彗尾密度远远低于实验室真空内气体的密度。

彗星每次访问太阳都要丢失一部分挥发性物质，最终它将成为太阳系中的又一颗岩石天体。因此对宇宙而言，彗星可以说是非常短命的。许多科学家认为有些小行星就是已熄灭的彗核，这些彗星已丢失了它们所有的挥发性物质。

迄今发现的彗星共有1800多颗，它们中的大部分和我们仅有一面之缘，匆匆绕过太阳后，便沿着抛物线或双曲线一去不返了。只有沿着封闭轨道运行的彗星才能去而复来，这便是周期彗星。科学家把200年定为短周期彗星和长周期彗星的分界。

科学家们一直对彗星感兴趣，因为彗星被认为是我们太阳系里最古老最原始的天体，其物质构成与太阳系形成前的星云类似。这种星云后来坍塌形成太阳和行星，因此它含有46亿年前太阳和行星形成时的尘埃和气体。科学家们认为，形成地球生命的原始物质很可能是在彗星撞击地球时带到地球上来的，彗星为科学家研究太阳系和地球上生命的形成提供了一个窗口。

什么是流星呢？流星是行星际空间的尘粒和固体块(流星体)闯入地球大气圈同大气摩擦燃烧产生的光迹。若它们在大气中未燃烧尽，落到地面后就称为“陨星”或“陨石”。流星体原是围绕太阳运动的，在经过地球附近时，受地球引力的作用，改变轨道，从而进入地球大气圈。流星有单个流星、火流星、流星雨几种。单个流星的出现时间和方向没有什么规律，又叫偶发流星。火流星也属偶发流星，只是它出现时非常明亮，像条火龙且可能伴有爆炸声，有的甚至白昼可见。许多流星从星空中某一点(辐射点)向外辐射散开，这就是流星雨。陨石是太阳系中较大的流星体闯入地球大气后未完全燃烧尽的剩余部分，它给我们带来丰富的太阳系天体形成演化的信息，是受人欢迎的不速之客。一般的流星体，密度都极低，约是水密度的1/20。每天都约有数十亿、上百亿流星体进入地球大气，它们总质量可达20吨。

火 流 星

火流星看上去非常明亮，像条闪闪发光的巨大火龙，发着“沙沙”的响声，有时还有爆炸声。有的火流星甚至在白天也能看到。火流星的出现是因为它的流星体质量较大(质量大于几百克)，进入地球大气后来不及在高空燃尽而继续闯入稠密的低层大气，以极高的速度和地球大气剧烈摩擦，产生出耀眼的光亮。火流星消失后，在它穿过的路径上，会留下云雾状的长带，称为“流星余迹”；有些余迹消失得很快，有的则可存在几秒钟到几分钟，甚至长达几十分钟。

流 星 雨

在各种流星现象中，最美丽、最壮观的要属流星雨现象。当它出现时，千万颗流星像一条条闪光的丝带，从天空中某一点(辐射点)辐射出来。流星雨以辐射点所在的星座命名，如仙女座流星雨，狮子座流星雨等。历史上出现过许多次著名的流星雨：天琴座流星雨、宝瓶座流星雨、狮子座流星雨、仙女座流星雨……。中国在公元前687年就记录到天琴座流星雨，“夜中星陨如雨”，这是世界上最早的关于流星雨的记载。

流星雨的出现是有规律的，它们往往在每年大致相同的日子里重复出现，因此它们又被称为“周期流星”。

98年狮子星座流星雨

流星雨的形成是由于在行星际空间有许多流星体组成的“流星群”，当地球与流星群相遇时，就会有大量的流星进入地球大气，形成壮观的流星雨。流星群可能是彗星物质扩散到轨道上形成的，就象比拉彗星碎裂后则形成了仙女座流星雨。事实是不是这样呢？这又是一个需要证实的天体之谜。

彗星本不是太阳系的成员，它们来自恒星际空间。在那里，有许多尘埃和气体混和的星云，由于引力不稳定，它们被分解为许多小气体尘埃团，凝结而成小晶粒，这些小晶粒聚合成彗核。太阳在银河系里运行时，把这些小晶粒吸引到自己的周围，变成了彗星。

也有的科学家说，彗星来自太阳系内，是天王星和海王星未能吸住的小星子，在大行星的引力下，小星子跑到了太阳系的边缘，形成了一种彗星云。

关于彗星的身世，众说纷纭，至今还是个疑谜。总而言之，有关彗星之谜还有待于科学家进一步去探索。宇宙是如何诞生的。现在的样子又是如何演变而成的呢。在很早以前人类就提出了这些疑问。这个使人类困惑千年而未能破解的重大问题，直到70年前爱因斯坦完成了一般相对论学说之后，才首次提出符合科学逻辑的解答。一般相对论提出宇宙有可能发生膨胀，后来研究的结果证实了这一点。科学家们发现远方的银河正在以非常快的速度和我们的银河拉远距离，这说明宇宙正在逐渐地膨胀着。另外，还发现宇宙空间到处充满着3度K的杂音电波，这证明宇宙曾经是一个超高温，高密度的大火球。在以上事实的基础上而产生的“大爆发宇宙论”已被公认为是当前最标准的宇宙进化理论。根据这个理论推算，宇宙诞生的时间在150亿年之前。宇宙刚刚诞生时它的直径仅有l／1033厘米，但它的温度和密度却高得让人无法想象。由于物质的温度和密度骤然下降，使这个宇宙之卵以爆炸性的速度猛烈膨胀。在“大爆发”中诞生了各种元素和支配它们运动的力，也因此形成了星球和银河，倾刻间宇宙之卵便演变成了“成年”的宇宙。

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