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六萬年一遇的彗星,沒有放鴿子,很了不起

2024-10-24科學

10月13日,華山西峰,黃昏分時的彗星。華中科技大學教授徐學軍/攝

文 | 徐學軍(華中科技大學教授)

本文由作者參加九派新聞「九派圓桌」直播討論【彗星來信,一眼六萬年】時的發言整理而成,釋出前經作者審閱。

紫金山·阿特拉斯彗星出現在地球夜空,這麽多年來,普羅大眾都能用肉眼清晰地看到它。它在國慶日之前就接近了太陽。10 月 2 日、 3 日最接近。國慶日之前是在拂曉出現,城市裏肉眼還看不太清楚。國慶日後、轉黃昏分時又重新出來了。我是在10月13日傍晚在華山拍到了彗星,很驚喜。

當時拍的時候,在照相機的取景框裏已經能很清晰地看出它的模樣,這就說明已經夠亮。而過去一些彗星,只有拍完了才能看到它,因為需要長時間曝光。華山那個地方海拔 2000 多米,天空很幹凈,也是我能拍到的原因之一。

對比國慶日前,國慶日以後的彗星尾巴長長的,很壯觀,很震撼。

我當時是用單眼相機拍的,更多的人只有一部手機,手機也可以拍,但涉及暗景拍攝,需要人為地調節曝光參數,比如,對於某暢銷品牌型號手機,可以開啟照相的所謂「專業模式」,靈敏度ISO設高一點、推薦3600, 曝光時間先設到 15 秒試試,根據拍攝的曝光情況調整加減曝光時間。

而對於市場占有率也很大、采用非安卓作業系統的某品牌手機,就沒這麽靈便了,可以試試它的夜景形式,就是開啟照相功能、選「照片」模式,當對向暗弱場景取景時,在視窗的左上角有一個月牙型的陰影小圓斑標記、這就是夜景模式了。

在這個模式下、把它架在三腳架上穩定下來,會看到最高支持 30 秒的曝光。就在該模式下拍攝。不論如何,用手機拍照都需要秒級乃至幾十秒的曝光時間,還是要配用一個手機三腳架、不貴,而且最好還配上手機藍芽快門,也很便宜。再就是用遠攝模式、也就是大家俗稱的「放大」模式,所謂放大倍數推薦×3~12倍試試。

彗星亮度最高的時候是最接近太陽的時候、也就是近日點附近,好像最容易觀測,但接近太陽意味著它的高度比較低,一方面有曙光或余暉的影響,城市光線汙染在低空厲害一些;另一方面高度低,穿過大氣層的路徑就很長,光線衰減很厲害,就像朝陽或落日看著就不刺眼道理是一樣的。當它過了近日點,隨著它遠離太陽,它的亮度也會相應降低,但同時它能見到的高度也隨之增大,它的光線衰減少一些,說不定肉眼看著亮度反而會更高一些。

我為什麽正式搶到 10 月 13 號去拍,因為它已過近日點、剛過近地點,我覺得觀測效果應該不錯,盡管可見高度還沒有拉太開,但考慮在高山上拍的話,大氣汙染、燈光汙染等比較少,擺脫了大氣層底部的稠密區域、彗星光線衰減也小。

關於彗星的亮度,也是按照天體的亮度定義的。最開始,古希臘天文學家依巴谷將天上的星星按照亮度分為幾個等級、6個等級,將肉眼剛剛能看見的星星亮度歸為六等,最亮為一等。近現代天文學就把它定量化、由間斷的分等演變為連續的星等,並有了負星等和大於6等的擴充套件。但仍是星等數值越大,越暗,反之越亮。

這個星等的概念,不光只是可以衡量天上的星星,也可以用來衡量所有的天體亮度,包括太陽、月亮、其他的行星還有像彗星和小行星這樣的小天體。這次我拍攝彗星時,憑與其它星星的對比估計彗頭亮度大約在2點幾等的樣子。

彗星多少年能夠見到一次 ?彗星的一大特點就是可見狀況具有很大的不確定性,最喜歡放鴿子。有時候你預測它會很亮,結果真正到了接近太陽的時候,由於它的結構比較松散,散出很多揮發性物質,太陽的潮汐重力可能會使它分崩離析,結果當然是讓人大失所望。

彗星的故鄉是奧爾特星雲,在太陽系外圍,距太陽近2光年,它打那麽遠過來,周期特別長,所以萬年不稀奇,但也不能說所有的彗星都是長周期。比方哈雷彗星就只有76年,為什麽這麽短呢?這類彗星極有可能是因為過來的時候受到大行星的重力影響,改變了軌域、縮短了周期。

盡管很驚艷,但從天文學或者學術角度看,紫金山·阿特拉斯彗星沒表現出特別的地方,只是特別亮,而且經過太陽這麽近的距離,沒有分崩離析,沒有放鴿子,還能夠存活下來,表現很不錯了。

怎樣區分流星和彗星?其實很好區分。流星在天上一閃而過,它是太空中的微粒、典型的尺度相當於灰塵沙粒,高速闖入地球大氣層,和大氣摩擦燃燒發光,過程很短,拖了個尾巴、是在大氣層內燃燒形成的。彗星不一樣,彗星的揮發性物質在太陽光線的光壓力和太陽風的吹拂下拖著能反射太陽光而發光的尾巴,在它的軌域上執行,一個晚上肉眼看不出來動的多快、就這麽掛著,隨日月一樣東升或西落。它的尾巴永遠背離太陽的方向,而流星的尾巴可就什麽方向都有可能了。

不是所有人把彗星當成晦氣的象征,1066 年諾曼第公爵征服英格蘭的過程中,出現了彗星,後來他打贏了,彗星就是一種吉祥物。這與人的心理和文化相關,當然總的來說是大家看到了不太好的,附加在了彗星身上。從形象來說,夜晚它靜靜地掛在天上,拖著長長的尾巴一聲不吭,古人看到了確實有些詭異。

彗星曾經是與木星相撞過的。木星太大了,樹大招風,對小天天體重力很大,挨撞的可能性就越大。這個彗星是1993 年蘇梅克夫婦和戴維共同發現的,天文學家經過反演確認彗星在這之前已經分裂成 21 塊了,透過技術計算出軌域,它會撞擊木星。1994 年7 月,所有天文台主要的望遠鏡都在圍觀這一天文事件。

學界目前最感興趣的是彗星的成分,現在測量比較容易,透過光譜分析,成分還挺復雜,它來源於太陽系的天體,結構也比較松暢,其中含有復雜的氰化物,這裏的氰可不是簡單的氫氣的氫,它是大家熟悉的劇毒藥氰化鉀的那個氰,而且氰化物的分子式還特別復雜、屬於復雜有機物。

這就給人一個遐想,大家普遍認為彗星來自於太陽系遙遠的邊界,是太陽系早期的一個產物,研究它對太陽系起源、原始狀態有很重要的意義,何況它有這麽復雜的分子。

所以有人就提出假說,地球的生命究竟從哪來的?一種說法,從無機物到有機物到復雜有機物到生命的原始狀態。但也有人認為它就是彗星外來天體帶進來的,它從外天體帶來了生命的種子,在地球中合適的環境下,一步步前進演化過來的。

【來源:九派新聞】