彗星：地球怎么和上次來不一樣了

紫金山-阿特拉斯A3彗星（圖源NASA）

近日，太陽系的“稀客”——紫金山-阿特拉斯彗星正進入最佳觀測期，吸引了全世界天文愛好者的目光。作為一顆長周期彗星，它造訪太陽系的周期約為6萬年，被稱為稀客再不為過了。

上一次，它來的時候，地球正處于第四紀更新世的“冰河時代”，猛犸象正在昂首踱步，智人還在洞穴中磨著石器。而沒人能說準，它下一次來造訪地球是一番什么景象，人類是否早已旅行星際？此刻，我們只知道它會來，而對除此以外的太陽系的一切，都一無所知。

既然如此，不如來翻看下這位遙遠“使者”的檔案，希望它將這時我們的祝福平安地帶到6萬年后的太陽系～

哈雷彗星（圖源NASA）

姓名：彗星

別名：掃帚星

英文名：Comet

面貌：由水冰構成

工作：做繞日運動

當彗星接近太陽時，其亮度會增加，并產生長長的“彗尾”。可能正由于這個形狀，彗星在中國古代被稱為掃帚星，而英文名Comet一詞也來源于希臘單詞中指代頭發的kome一詞。

按照周期，彗星可分為周期性或非周期性彗星。非周期性彗星總是“一去不復返”，而周期性彗星會有回歸時間，其中，周期在200年以內的被稱為短周期彗星，長于200年的則為長周期彗星。

C/2021 S3 (PANSTARRS)合ngc6356星團

（攝影：中國農業大學 張顥暉）

短周期彗星中，C/2021 S3 (PANSTARRS)的周期僅為7.3年，哈雷彗星的周期為76.1年。本次的紫金山-阿特拉斯彗星的周期長達6萬年，是典型的長周期彗星。

（圖源網絡）

彗核：彗星的主體部分，尺寸較小，直徑通常在幾百米至十幾千米左右。盡管這個尺寸幾乎大于一棟摩天大樓，但相比于彗星的其他部分來說就小得多了。

彗發：彗星中最亮的部分，由氣體和塵埃組成，直徑可達數十萬千米。由彗核接近太陽時，受太陽輻射不斷加熱，表面物質升華而形成。

彗尾：分為塵埃尾與離子尾，前者常為黃色，受太陽輻射而產生，方向受彗星軌道影響；后者也稱氣體尾，常呈藍色，由彗星表面升華的氣體受太陽風帶電粒子激發所產生，故朝向太陽的反方向。

彗云：彗星外側的氫包層，不可見，但彗云的直徑常常比彗星整個可見范圍還要大。

（圖源網絡）

體檢醫生：天文學家

檢測部位：彗尾的光

檢測手段：光譜分析

主要組成：水冰

靠近太陽時，彗星的表面物質被輻射作用加熱，塵埃粒子與升華的氣體在太陽風的作用下形成彗發和彗尾。這些粒子受太陽的影響會改變內部運動狀態，發射或吸收特定頻率的光譜，該光譜就反映了彗星的物質構成。我國科學家就曾對62P/Tsuchinshan 1的彗發進行“體檢”，發現其主要含水冰與二氧化碳。

62P/Tsuchinshan 1與兩個透鏡星系

（攝影：中國農業大學 張顥暉）

事實上，彗核所含物質十分豐富，除水冰外，還包含了相當比例的有機物！通過羅塞塔號探測到的彗核照片與望遠鏡觀測表明，彗星是由水、二氧化碳、氨與甲烷的“冰”、塵埃與石質組分的混合物，含有氰化物、乙炔與其他有機物分子，這樣看來，彗星可真是一個不折不扣內含石頭的“臟雪球”。

羅塞塔號探測器、菲萊登陸器與

67P/楚留莫夫-格拉希門克彗星

短周期彗星：柯伊伯帶（Kuiper Belt）

長周期彗星：奧爾特云（Oort cloud）

柯伊伯帶與奧爾特云（圖源ESA）

柯伊伯帶位于海王星軌道以外，冥王星就在其中，這里是絕大多數短周期彗星的“老家”。

奧爾特云則更遠，遠在太陽系行星與矮行星軌道以外；也更大，直徑可達十萬天文單位。這里可能由太陽系形成的殘留物質構成，是長周期彗星的“老家”。

在“老家”呆著的絕大部分彗星都是不活躍的，只會靜靜地維持在一個穩定的軌道上，直到受外力擾動“活躍”起來而被我們所發現。

除去這些來自太陽系邊緣的彗星以外，還有極少數的彗星來自星際空間，例如在2019年被發現的C/2019 Q4彗星便被證實是第一顆來自太陽系外的彗星。

彗星探測歷史圖

人類歷史上第一次與彗星相遇在1985年，緊接著，哈雷彗星1986年再度光臨地球，數個國家的探測器前去相會，獲得了其彗核、彗發與彗尾等部分的信息。

其中，與其相會過的喬托號，在1992年訪問了另一顆彗星，成為首艘訪問兩顆彗星的航天器。

除了遠遠觀測彗星的探測器以外，星塵號于2004年首次收集并返回了第一份彗星樣本，深度撞擊號于2005年與彗星撞擊并分析了其內部成分，羅塞塔號則于2014年首次登陸彗核并發現了分子氮的存在，為研究生命起源問題提供了新信息。

人類從沒有停止對彗星的探索腳步，新的探測器也在計劃中，等待著新的征程。

蘇梅克-列維9號彗星與木星的撞擊事件

（圖源NASA）

彗星，有時迷人，有時危險。它可能是“生命種子”的宇宙飛船，將宇宙中的水、有機物甚至是生命運輸到早期地球，幫助了地球生命的起源和繁榮。它也可能是蘊含威脅的“超級炸彈”，給地球生命的存續帶來隱患，畢竟1994年蘇梅克-列維9號彗星與木星撞擊的可怕景象還歷歷在目。

但是，它卻不再那么神秘，擺脫了智人時期的懵懂，脫離了古代人們的愚昧，以科學為利刃的我們能夠一步步觀察它、靠近它、認識它。如果紫金山-阿特拉斯彗星真的有記憶，它會發現，地球確實不一樣了——那群茹毛飲血的靈長類動物擁有了科學思考和實踐的能力。

它或許想，這些生物是有希望的一代，6萬年后會怎樣呢，我們拭目以待！

美編：許宏璽

校對：劉淇郡