哈雷慧星是绕太阳转的吗?如何证明?太阳是它椭圆轨道的一个圆心吗?偏心率怎么求?
彗星是太阳系内的一种小天体,因其形态特奇而为人们瞩目。我国唐代著名诗人李贺曾经在《梦天》一首诗里面以“一泓海水杯中泄”描写了彗星出现在湛蓝色夜空时的情景,可谓出神入化。
明亮的彗星并不多见。截止20世纪末,亮度超过金星的只有16次。按照通常定义,亮度能接近或超过亮行星的就是壮观的彗星了。实际上,彗星是很多的,据天文学家估计不下1000亿颗。
·彗星的运行轨道·
彗星和太阳系中的其他天体一样,都是在太阳引力作用下绕日运行的,轨道是圆锥曲线,太阳位于曲线的一个焦点上。如果偏心率小于1,轨道是椭圆形的;如果偏心率等于1,轨道是抛物线;如果偏心率大于一,轨道是双曲线。如果轨道是椭圆形的,那么它便是一颗周期彗星。周期短于200年的称为“短周期彗星”,长于200年的称为“长周期彗星”。轨道是抛物线或者双曲线的彗星,只能接近太阳一次,永不复返,称为“非周期彗星”。
除了太阳引力外,影响彗星运动的还有来自各个行星的引力,其中影响最显著的就是木星。它有时会缩短一颗彗星的运动周期,有时会延长一颗彗星的运动周期,有时会改变彗星轨道,从而使得周期彗星变成非周期彗星,反过来也一样。周期3-10年,远日点在木星轨道附近的彗星称为木星族彗星。这类彗星很多。除此之外,还有土星族、天王星族、海王星族、冥王星族以及冥外彗星族。除了以上几族彗星以外,还有掠日彗星族。掠日彗星就是离太阳很近的彗星。最著名的掠日彗星族是克鲁兹掠日彗星族,此外,还有梅耶彗星族、马斯登彗星族等等。
·彗星的命名·
国际上对新彗星的发现一直很重视,由于近几年来,许多高科技手段接连应用,目前每年平均可以发现彗星上百颗。
目前的彗星命名办法是国际天文联合会在1995年1月1日开始采用的,就是在发现是的公元年号加上这年的那半个月的大写字母(A=1月1日-15日,B=1月16日-31日,C=2月1日-15日,……Y=12月16日-31日,I除外)。再加上这半个月里面代表发现先后次序的阿拉伯数字。为了让人们了解每颗彗星的性质,前面还加上前缀。P/表示短周期彗星;C/表市场周期彗星;D/表示丢失的彗星或者不再回归的彗星;A/表示可能是一颗小行星;X/表示无法算出轨道的彗星。例如,4000年1月10日发现一颗彗星,这是一颗长周期彗星,也是该年1月上旬发现的第50颗彗星,发现者是Tom,则彗星命名为C/4000 A50 Tom。
由于有时候刚发现的彗星被误认为小行星,因此有一些彗星带有小行星的编号,例如C/2000 WM1 LINEAR就是这样的例子。
对于确认以后的短周期彗星还要加上编号,例如1号是哈雷彗星,2号是恩克彗星,等等。如果一颗彗星已经碎裂,那么就要在名字后面加上-A,-B,以便区分每一个碎核。
·彗星的形态和结构·
如右图,彗星由4个主要部分组成。远离太阳的时候,彗星只有一个彗核。接近太阳之后,逐渐产生彗核外面的彗发、氢云和彗尾。彗尾分为两种,一种是电离子体彗尾,一般呈蓝色;另一种是尘埃彗尾,一般呈黄色或者红色。彗尾又可从形态上分为I、II、III三类。I类彗尾长而直,略带兰色,主要由气体离子组成,现在常称作“等离子体彗尾”(等离子体是正、负离子混合体,在大尺度上平均呈电中性)。II类彗尾较弯曲而亮,III类彗尾更弯曲,这两类彗尾略带黄色,都由尘埃粒子组成,只是III类彗尾的尘粒比II类的大些,现在常一起称作“尘埃彗尾”。
·彗核模型·
1949年,美国天文学家惠普尔提出彗核的“脏雪球模型”,提出彗核是由冰和尘埃冻结在一起的团块,并认为彗核的主要化学成分是氧、碳、氢、硫、碳氢基、氨基、水、一氧化碳、二氧化碳等。
该模型是,当彗星运行到太阳附近的时候,阳光照射使得彗星表面的冰升华为气体,并形成尘埃彗尾。电离的气体在太阳风的作用下,形成电离子体彗尾。因为彗星只是表面受到蒸发,因彗星的寿命都很长。例如哈雷彗星已经存在了数千年。彗核也有自转运动。
1986年对哈雷彗星的空间探测证明脏雪球模型是正确的。
·彗星起源假说·
目前最流行的彗星假说有两种。
一种是荷兰天文学家奥尔特提出的。他认为原始的彗星冰核集中在距离太阳2万至15万天文单位的区域中,这个区域又被称为“奥尔特云”,云内大约有200亿颗原始彗星。这些彗星都属于太阳系。
另一种是美国天文学家柯伊伯预言的“柯伊伯带”,从距离太阳40天文单位到数百天文单位。轨道近似于圆形,和黄道面的倾角也不大。这些原始彗星是太阳系星云中形成的原始冰体残留下来的。
正如前面所述的,近年新发现的冥外天体1992 QB1和1993 FW应是柯伊伯带内边界区的彗星(尽管现在以小行星方式命名),而离太阳32至35天文单位的1993 RO、1993 RP、1993 SB、1993 SC可能是从柯伊伯带摄动出来、处在向短周期演变的天体。柯伊伯带从离太阳40天文单位外延到几百天文单位(其外界尚不知道),估计此带中的彗星有上万颗,它们是太阳系形成时期的原始冰体残留下来的,这些彗星保存着太阳系原始物质的信息。欧洲空间局在2003年发射罗赛塔(Rosetta)飞船会合由柯伊伯带来的短周期彗星,揭示彗星性质及太阳系形成的奥秘。虽然说彗星起源已经有假说,但是这个问题仍然是人们争论的焦点。
彗星和太阳系中其他天体一样,都是在太阳引力作用下绕日运行的,轨道是圆锥曲线,太阳位于曲线的一个焦点上。如果偏心率e〈1,轨道是椭圆形的,e=1,是抛物线形的,e〉1就是双曲线形的了。如果彗星的轨道是椭圆形的,那么它便是一颗周期彗星。周期短于加年的称为“短周期彗星”,长于200年的称为“长周期彗星”。轨道是抛物线或双曲线的彗星,只能接近太阳一次便一去不复返了,因此称为“非周期彗星”。天文学家对1984年底已掌握轨道的992颗彗星做了统计:轨道呈双曲线的有104颗,占彗星总数的105%;轨道呈抛物线的有589颗,占594%;椭圆轨道的有299颗,占301%。其中长周期彗星有169颗,短周期彗星有130颗。
除太阳引力外,影响彗星运动的还有来自各大行星的引力。对于短周期彗星,木星的影响最为显著。它会使从远处向太阳走来的彗星运动加快,轨道改变,以致当这颗彗星再次回归时,人们有不曾相识的感觉。“天文学家把周期为3~10年,远日点在木星轨道附近的彗星称为木星族彗星,据1979年统计,可归人木星族的彗星有79颗。除此之外,还有土星族彗星、天王星族彗星和海王星族彗星,但数量就少多了。分别为8颗、3颗和9颗。
哈雷彗星的平均公转周期为76年, 但是你不能用1986年加上几个76年得到它的精确回归日期。主行星的引力作用使它周期变更,陷入一个又一个循环。非重力效果(靠近太阳时大量蒸发)也扮演了使它周期变化的重要角色。在公元前239年到公元1986年,公转周期在76.0(1986年)年到79.3年(451和1066年)之间变化。最近的近日点为公元前11年和公元66元。
哈雷彗星轨道图 哈雷彗星的公转轨道是逆向的,与黄道面呈18度倾斜。另外,像其他彗星一样,偏心率较大。哈雷彗星的彗核大约为16x8x8 千米。与先前预计的相反,哈雷彗星的彗核非常暗:它的反射率仅为0.03,使它比煤还暗,成为太阳系中最暗物体之一。哈雷彗星彗核的密度很低:大约0.1克/立方厘米,说明它多孔,可能是因为在冰升华后,大部分尘埃都留了下来所致。
哈雷彗星在众多彗星中几乎是独一无二的,又大又活跃,且轨道明确规律。这使得Giotto飞行器瞄准起来比较容易。但是它无法代表其他彗星所具有的公性。
彗星本身是不会发光的。早在我国晋代,我国天文学家就认识到这一点。《晋书·天文志》中记载,“彗本无光,反日而为光”。彗星是靠反射太阳光而发光的。一般彗星的发光都是很暗的,它们的出现只有天文学家用天文仪器才可观测到。只有极少数彗星,被太阳照得很明亮拖着长长的尾巴,才被我们所看见。
哈雷慧星(Halley's comet)第一颗经推算预言必将重新出现而得到证实的著名大彗星。当它在1682年出现后,英国天文学家哈雷注意到它的轨道与1607年和1531年出现的彗星轨道相似,认为是同一颗彗星的三次出现,并预言它将在1758年底或1759年初再度出现。虽然哈雷死于1742年,没能看到它的重新出现,但在1759年它果然又回来,这是天文学史上一个惊人成就。这颗彗星因而命名为哈雷彗星。它的公转周期为76年,近日距为8,800万公里(0.59天文单位),远日距为53亿公里(35.31天文单位),轨道偏心率为0.967。中国史书上对哈雷彗星的出现有详细记载。论记录时间之早,首推《春秋》。《春秋》说:鲁文公十四年(公元前613年)“秋七月,有星孛入于北斗。”这是世界上第一次关于哈雷彗星的确切记录。论所记内容之早,则首推西汉的《淮南子》。《淮南子·兵略训》说:“武王伐纣,东面而迎岁,至汜而水,至共头而坠,彗星出,而授殷人其柄。”据中国天文学家张钰哲推算,这是公元前1057年哈雷彗星回归的记录。从公元前240年起,哈雷彗星每次出现,中国都有记载,其次数之多和记录之详,是其他国家所没有的。哈雷彗星的原始质量估计小于10万亿吨。如取近似值,彗核平均密度为每立方厘米1克,则彗核半径应小于15公里。估计它每公转一圈,质量减少约20亿吨,这只是其总质量的很小一部分,因此它还会存在很久。
哈雷彗星绕太阳运行的周期约为多少年?
哈雷彗星绕太阳运行的周期约为76年。1682年8月,天空中出现了一颗用肉眼可见的亮彗星,它的后面拖着一条清晰可见、弯弯的尾巴。这颗彗星的出现引起了几乎所有天文学家们的关注。当时,年仅26岁的英国天文学家哈雷对这颗彗星尤为感兴趣。他仔细观测、记录了彗星的位置和它在星空中的逐日变化。经过一段时...
哈雷彗星的周期约是多少年
雷彗星是每76.1年环绕太阳一周的周期彗星,肉眼可以看到。 因英国物理学家爱德蒙·哈雷首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。哈雷彗星的轨道周期为76~79年,下次过近日点时间为2061年7月28日。哈雷彗星的轨道周期为76~79年。哈雷彗星是人类首颗有记录的周期彗星,最迟在公元前240年,或公元...
每76年回归一次的哈雷彗星,都走过了哪些地方?
彗星绕太阳公转过程中,会一路在轨道上遗留尘埃粒子,尤其是近日点前后时最盛。如果这些尘埃粒子一次性大量进入地球大气,可能会使地球明显降温而使得气候大变,进而导致大范围的干旱、农物欠收,紧接着就是大饥荒。一场以他名字命名的瘟疫,曾杀死1亿多人。这些科学家相信,在西元541~542年发生的拜占庭...
哈雷彗星最早记录是哪国人留下的
哈雷彗星是每76.1年环绕太阳一周的周期彗星,肉眼可以看到。 1759年3月14日哈bai雷彗星过近日点,正是克雷荷预告的一个月前。此时,哈雷已长眠地下十几年了。科学家的生命是有限的,但他们对科学的贡献却永世长存。
我们在小时候看那过一个彗星,不知道是不是哈雷彗星?
1986年确实出现过哈雷彗星,哈雷彗星一般76年回归一次,下一次2061年前后将再次回归。
哈雷卫星的公转周期
因为周期彗星一直在瓦解着,必然有某种产生新彗星以代替老彗星的方式。可能发生的一种方式是在离太阳105天文单位的半径上储藏有几十亿颗以各种可能方向绕太阳作轨道运动的彗星群。这个概念得到观测的支持 彗星的轨道可能会受到行星的影响,产生变化。当彗星受行星影响而加速时,它的轨道将变扁,甚至成为...
哈雷彗星什么时候永远消失?
雷彗星横跨太阳系的跋涉并不是悠哉游哉的闲庭信步,来到太阳身边一次,它便要被剥掉一层皮。这种有去无回的物质损耗将导致哈雷彗星在遥远的将来走向消亡。 哈雷彗星在茫茫宇宙的旅行中,不断向外抛射着尘埃和气体。从上次回归以来,哈雷彗星总共已损失1.5亿吨物质,彗核直径缩小了4~5米,照此...
组图:彗星的样子,自成一派,缤纷灿烂
岩石和尘埃组成的宇宙雪球。冰冻后,它们有小镇那么大。彗星的轨道使它接近太阳时,它会升温,并将尘埃和气体喷射到一个比大多数行星都大的巨大发光体。尘埃和气体形成一条尾巴,尾巴远离太阳,向外延伸了数百万英里。在柯伊伯甚至更遥远的奥尔特云中,可能有数十亿颗彗星绕太阳公转。
哈雷彗星最早记录是哪国人留下的
公元前1057年,中国人记录了著名的哈雷慧星的最早“档案”,比西欧最早记哈雷彗星(周期彗星表编号:1P\/Halley)是每76.1年环绕太阳一周的周期彗星,肉眼可以看到。因英国物理学家爱德蒙·哈雷(1656-1742)首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。哈雷彗星的轨道周期为76~79年,下次过近日点时间为...
哈雷慧星最早是哪国人记录
英国,,英国物理学家爱德蒙·哈雷(1656-1742)首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。哈雷彗星(周期彗星表编号:1P\/Halley)是每76.1年环绕太阳一周的周期彗星,肉眼可以看到。因英国物理学家爱德蒙·哈雷(1656-1742)首先测定其轨道数据并成功预言回归时间而得名。哈雷彗星的轨道周期为76~79...
雷娥必纳: 哈雷慧星是绕着太阳沿着扁长的椭圆型轨道运行的. 公转平均周期是76年.注意!是“平均”,不是一定76年就回归一次.因为主行星的引力作用和非重力效果都让它的周期产生变化. 哈雷慧星的轨道是逆向的,与黄道面呈18度的倾斜角,偏心率为0.967
乐安县13069993291: 哈雷慧星是绕太阳转的吗?如何证明?太阳是它椭圆轨道的一个圆心吗?偏心率怎么求? - ?
雷娥必纳: 大部分彗星都不停地围绕太阳沿着很扁长的轨道运行.循椭圆形轨道运行的彗星,叫“周期彗星”.公转周期一般在3年至几世纪之间.周期只有几年的彗星多数是小彗星,直接用肉眼很难看到.不循椭圆形轨道运行的彗星,只能算是太阳系的...
乐安县13069993291: 哈雷彗星公转方向为什么是自东向西? - ?
雷娥必纳: 因为太阳的引力,彗星都不停地围绕太阳沿着很扁长的轨道运行.循椭圆形轨道运行的彗星,叫“周期彗星”.公转周期一般在3年至几世纪之间.周期只有几年的彗星多数是小彗星,直接用肉眼很难看到.不循椭圆形轨道运行的彗星,只能算...
乐安县13069993291: 哈雷彗星为什么不会被太阳吸进去 - ?
雷娥必纳: 哈雷彗星是围绕太阳运动的一颗周期彗星,平均每76.1年环绕太阳一周,它沿着一个大椭圆的轨道围绕太阳公转,因为这个公转大椭圆轨道实在太大了,哈雷彗星的轨道周期为76~79年,下次过近日点为2061年7月28日.大多数时间距离太阳遥远的轨道上运动,加上彗星本身的运动速度,因此在到达近日点的时候也不至于被太阳的引力吸进去,但太阳的引力对哈雷彗星起到了捕获并平衡的作用了.
乐安县13069993291: 为什么说哈雷慧星在1986年再地球上出现 它公转周期为76年 下次光临地球会在2062年? - ?
雷娥必纳: 哈雷慧星在1986年接近太阳,穿过地球公转轨道(不是在地球上出现),地球上的人们曾经看到它.它绕太阳公转的周期是76年,76年以后...
乐安县13069993291: 哈雷彗星的自转方向是至东向西还是自西向东?还有公转方向呢?还有其他彗星的自转和公转方向? - ?
雷娥必纳:[答案] 自西向东 彗星绕太阳转时是慧头向着太阳,慧尾背离太阳彗尾. 因为彗星是由气体和尘埃组成;运转时有4个联合的效应将它从彗星上吹出: (1)当气体和伴生的尘埃从彗核上蒸发时所得到的初始动量. (2)阳光的辐射压将尘埃推离太阳. (3)太阳...
乐安县13069993291: 哈雷彗星的公转方向是什么?为什么 - ?
雷娥必纳:[答案] 哈雷彗星公转方向是自东向西! 在椭圆轨道上运动的彗星称为“周期彗星”,它们周期地绕太阳公转.在抛物线或双曲线轨道上运动的彗星称为“非周期彗星”,它们绕太阳转个弯就一去不复返了.公转周期短於 200年的彗星称为“短周期彗星”,...
乐安县13069993291: 关于哈雷慧星 - ?
雷娥必纳: 大部分彗星都不停地围绕太阳沿着很扁长的轨道运行.循椭圆形轨道运行的彗星,叫“周期彗星”.公转周期一般在3年至几世纪之间.周期只有几年的彗星多数是小彗星,直接用肉眼很难看到.不循椭圆形轨道运行的彗星,只能算是太阳系的...
乐安县13069993291: 为什么哈雷慧星的慧尾总是背向太阳的???
雷娥必纳:哈雷慧星围绕太阳转 既然它围绕太阳转 那如果它是头向太阳的方向 不是一下就撞上拉 还有 哈雷慧星的轨道非常地椭圆 且太阳不是在轨道的中间 而是在弧度较大的一边上 在它围绕太阳转时 绝大多数时间是在弧度较小的轨道上 要么很成一段路程远离太阳而去 要么在转过离太阳最远的大弧度弯时向太阳靠近 但它永远只在自己的轨道上运行 不会用头瞄准太阳飞行的
乐安县13069993291: 哈雷彗星的轨道是怎样的? - ?
雷娥必纳: 哈雷慧星 (Halley's comet)第一颗经推算预言必将重新出现而得到证实的著名大彗星.当它在1682年出现后,英国天文学家哈雷注意到它的轨道与1607年和1531年出现的彗星轨道相似,认为是同一颗彗星的三次出现,并预言它将在1758年底...