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在中国的马王堆里居然早就记录了哈雷彗星
..在中国的马王堆里居然早就记录了哈雷彗星,世界之最
公元前300年编纂的马王堆丝绸,呈现哈雷彗星空中的形状和与之相关的不同灾害。
哈雷彗星,也被称为1P /哈雷,在太阳系中是最着名的彗星。作为定期(或短期彗星),轨道周期不到200年,因此在几个世纪以来,人们已经不止一次地看到了。
纵观历史,彗星在世界不同文化和社会被看作死亡、罪恶的象征,人们对它们怀着既恐惧又敬畏的复杂心理。彗星被冠以“末日预兆”、“宇宙威胁”的称谓,甚至被当作灾难预兆和上帝信使。现在看来哈雷彗星其访问已经完全可预测!
哈雷彗星上图
发现:
哈雷彗星被天文学家已经观察并记录至少从公元前240年,天文学家已经观察并记录了哈雷的彗星,并清楚地提到了中国、(国际上只要关于哈雷彗星的解说都会离不开中国古代对天文研究参考资料)巴比伦和中世纪欧洲人关于哈雷彗星的记载。然而,这些记录没有认识到彗星是相同的物体随着时间的推移而重新出现。直到1705年,英国天文学家爱德蒙·哈雷(Edmond Halley)使用“牛顿三运动定律”来确定它是周期性的。
直到文艺复兴时期,天文学家认为彗星 - 与亚里士多德的观点一致 - 仅仅是地球大气层的动乱。这个想法在1577年由特维·布拉赫(Tycho Brahe)驳斥,他用视差测量表明彗星必须超出月球。然而,在另一个世纪,天文学家们将继续相信彗星通过太阳系直线行进,而不是绕过太阳。
1687年,在他的哲学家Naturalis Principia Mathematica中,Isaac Newton认为彗星可以在某种轨道上行进。不幸的是,他当时不能制定一个连贯的模式来解释这个问题。因此,这是牛顿的朋友和编辑埃德蒙·哈雷(Edmond Halley),他们展示了牛顿的运动和重力理论如何应用于彗星。
哈雷在他的1705年出版“彗星天文学概论”中,计算出木星和土星的引力场对彗星的影响。使用这些计算和记录对彗星的观察,他能够确定在1682年观察到的彗星遵循与1607年观察到的彗星相同的路径。
与1531年的另一个观察结果相结合,他得出结论,这些观察结果是相同的,并预测在另外76年将返回。他的预测证明是正确的,正如在1758年的圣诞节,德国农民和业余天文学家约翰·乔治·帕利奇(Johann Georg Palitzsch)所见。
他的预测不仅构成了牛顿物理学第一次成功的测试,而且这个行星除了行星之外的第一次被证明是在太阳轨道上。不幸的是哈雷,他没有活着去看彗星的回归(1742年去世)。但是,感谢法国天文学家尼古拉斯·路易·德·拉卡勒(Nicolas Louis de Lacaille),彗星在1759年被命名为哈雷彗星的荣誉。(以哈雷的名字命名的彗星:哈雷彗星)
这张插图显示了德国奥格斯堡的景色,彗星为1680年,1682年(哈雷彗星),1683年在天空。
起源与轨道:
柯伊伯带的位置处于距离太阳40至50天文单位低倾角的轨道上。该处过去一直被认为空无一物,是太阳系的尽头所在。但事实上这里热闹无比,满布着直径从数公里到上千公里的冰封物体。柯伊伯带上的这些物体是怎么成形的呢?如果按照行星形成的吸积理论来解释,那就是他们在绕日运动的过程中发生碰撞,互相吸引,最后黏附成一个个大小不一的天体,形成现在的样子。
柯伊伯带是现时我们所知的太阳系的边界,是太阳系大多数彗星的来源地。打从冥王星被发现就有天文学家认为冥王星应该排除在太阳系的行星之外,而由于冥王星的大小和柯伊伯带内大的小行星大小相近,20世纪末更有主张该归入柯伊伯带小行星的行列当中;而冥王星的卫星则应被当作是其伴星。在2006年8月的国际天文学联合会已经将冥王星、谷神星与新发现的阋神星一起归入新分类的矮行星。
像所有周期性不到200年左右的彗星一样,哈雷彗星被认为来自于柯伊伯带(柯伊伯带(英语:Kuiperbelt,还称作艾吉沃斯-柯伊伯带,或译作库柏带)是太阳系在海王星轨道(距离太阳约30天文单位)外侧的黄道面附近、天体密集的中空圆盘状区域。柯伊伯带的假说最初是由爱尔兰裔天文学家艾吉沃斯提出,并在十年后再由另一位天文学家柯伊伯再度独立提出。)。周期性地,这些块岩石和冰块中的一些 - 基本上是从大约46亿年前形成的太阳系形成的物质,成为活跃的彗星。
2008年,哈雷彗星的另一个起点已被提出,当时发现与哈雷相似的逆行轨道。被称为2008年KV42,这颗彗星的轨道将它从天王星的轨道外面延伸到冥王星的两倍。这表明,哈雷彗星实际上可能是与柯伊伯带无关的新太阳系新小组的成员。(或者说可能实际上是一个新的太阳系小天体,与柯伊伯带无关的群体成员。)
哈雷彗星被列为周期性或短期彗星,其中一个轨道持续200年或更短。这与长期彗星形成对比,长周期彗星的轨道持续数千年,起源于云端 - 来自太阳在其内缘的20,000 - 50,000 个澳大利亚的彗星体。类似哈雷轨道的其他彗星,周期为20至200年,被称为哈雷型彗星。到目前为止,只有54个被观察到,而近400个确定为木星家庭彗星。
展现了哈雷彗星的起源和发展道路。
过去3个世纪以来,哈雷彗星的轨道时期已经在75-76年之间,尽管自公元前240年以来已经有74-79年之间。它在太阳周围的轨道是高度椭圆形。它的近日点(即它离太阳最近的点)只有0.6澳大利亚,它位于水星和金星的轨道之间。同时,它是远离太阳的最远的距离是35个澳大利亚,与冥王星的距离相同。
太阳系中的物体不寻常,哈雷的轨道是逆行的 - 这意味着它在与行星相反的方向(或太阳的北极上方顺时针方向)绕着太阳。由于逆行轨道,它具有相对于太阳系中任何物体的地球的最高速度之一。
哈雷型彗星的轨道表明,它们原本是长期彗星,其轨道被巨大气体的重力扰乱并被引导进入内部的太阳系。如果哈雷彗星曾经是一个长期的彗星,它很可能起源于奥尔特云(奥尔特云又译欧特云,是一个假设包围着太阳系的球体云团,布满着不少不活跃的彗星,距离太阳约50,000至100,000个天文单位,最大半径差不多一光年,即太阳与比邻星距离的四分之一。天文学家普遍认为奥尔特云是50亿年前形成太阳及其行星的星云之残余物质,并包围着太阳系。)。然而,哈雷彗星被认为是过去16,000-200,000年的短期彗星。
因为它的轨道在两个地方接近地球,哈雷是两个流星雨的母体:五月初的水瓶座和十月下旬的猎户座。不过,哈雷彗星在1986年出现的观察结果表明,水瓶座流星雨可能不是源于Halley的彗星,尽管它可能会受到干扰。
1986年4月8日至9日,由新西兰的奎布尔空降天文台拍摄的哈利彗星穿越银河的照片。
结构与组成:
当哈雷彗星接近太阳时,它从其表面排出升华气体的喷气,从而将其从其轨道路径上略微敲出。这个过程使得彗星形成电离气体(离子尾)的明亮尾巴,并且由灰尘颗粒组成的微弱的尾巴。离子尾巴也被称为昏迷(小气层),跨越10万公里,包括诸如水,甲烷,氨和二氧化碳等。
尽管它的昏迷大小很大,哈雷的核相对较小 - 只有15公里长,8公里宽,大约8公里厚。其质量也相对较低(估计为2.2×1014公斤,即2425亿吨),其平均密度约为0.6克/立方厘米,表明它是由大量松散地放在一起的小块组成的。
航天器的观察表明,从核中排出的气体是80%的水蒸汽,17%的一氧化碳和3-4%的二氧化碳,有一些碳氢化合物(尽管更近的来源给一氧化碳的值为10%包括痕量的甲烷和氨)。
已经发现灰尘颗粒主要是在外太阳系中常见的碳 - 氢 - 氧 - 氮(CHON)化合物和硅酸盐的混合物,如在陆地岩中发现的那些。有一次,据认为,哈雷可能在遥远的过去将水输送到地球的 - 基于彗星水中氘与氢的比例,表明它与地球的海洋化学相似。然而,随后的观察表明这是不可能的。
1986年3月13日,由哈雷彗星多色摄像机(HMC)在飞行中获得的哈雷彗星的核。
在神话和迷信中的作用:
如已经指出的那样,哈雷彗星在人类被观察到时具有悠久而丰富的历史。包括其最近的访问,彗星已经在30个不同的场合从地球上可见。其中最早的纪录是在中国。公元前240年
在整个中世纪,夜空中彗星的出现被视为一个坏消息,表明一个皇室的人已经死了,或者黑暗的日子在前。这可能是因为与太阳,月亮和星星相比,被认为是彗星的不稳定和不可预测的行为。
随着现代天文学的发展,这种彗星的观点在很大程度上被消除。然而,还有许多人仍然坚持对哈雷彗星的“厄运和阴沉”观点,认为它会在某个时候打击地球,并引发灭绝等级事件,其中的恐怖活动从未见过。
消失:
哈雷的总体寿命很难预测,意见有所不同。 1989年,俄罗斯天文学家Boris Chirikov和Vitaly Vecheslavov对历史记录和计算机模拟所取得的46个哈雷彗星的分析。他们的研究表明,彗星的动力学在长时间尺度上是混乱的和不可预测的,并且表明它的寿命长达1000万年。
2002年,David C. Jewitt进行了一项研究,指出哈雷在未来数万年内可能蒸发或分裂成两个。或者,犹太人预计,它可以生存足够长的时间,完全在几十万年之内从太阳系弹出。
同时, Hughes等人认为,哈雷彗星核在过去2000-3000转(即15万 - 230万年)中已经减少了80-90%。根据他们的估计,如果彗星在接下来的300个左右(约25,000年)内完全蒸发,这根本就不足为奇。
最后一次哈雷彗星是在1986年被看见的,这意味着它直到2061年才会重新出现。没事大家算一算你还能有机会看到他吗?珍惜生命你将会发现活着未来是多么的有意义!
马王堆逆天文物
马王堆汉墓是西汉初期长沙国丞相利苍及其家属的墓葬,位于湖南省长沙市。
1972年至1974年先后在长沙市区东郊浏阳河旁的马王堆乡挖掘出土三座汉墓。
三座汉墓中,一号墓是利苍之妻,二号墓的是汉初长沙丞相轪侯利苍,三号墓是利苍之子。
本章介绍的是马王堆三号墓出土的逆天文物。
一、最早的地形地图
图片发自简书App
马王堆三号汉墓出土了3幅古地图。其中“地形图”是目前世界上传世下来的最早以实测为基础的地图,“驻军图”是世界上现存最早的彩色军事地图。
这个墓的下葬年代是西汉文帝十二年(公元前168),所以图的绘制时间当在2100多年前。是目前地球上现存最早的绘在绢帛上的地图。
"西汉初期长沙国深平防区图”,简称“地形图”,是我国湖南马王堆三号汉墓出土的其中一幅地图,绘在帛丝绸上,边长为96厘米的正方形。
这幅地图的方位为上南下北,与现在的地图上北下南恰恰相反。地图所包括的范围是东经111°至北纬26°之间,地跨今湖南、广东、广西三省,具体地点大致是今天广西全州、灌阳等地以东,湖南双牌县以南,广东连县以西,南至广东珠江口外的南海。
地图有主区和邻区的明显划分:主区说细,邻区简略。主区是汉初诸侯吴氏长沙国的南部,即今天湖南汀江第一大支流水域地图上叫深水和九嶷山一带。邻区是汉初诸侯南越国的辖地,主区的经例大致为17万分之一至19万分之一,如果用当时的度量制计算,大约图上一寸相当于实地十里,即为一寸折十里的地图。
邻区的比例大致为主区的三倍,地图的内容非常丰富,既有作为自然地理要素的山脉、河流,又有作为社会;经济要素的居民点、道路等。而山脉、水系、居民点、交通网四大要素,正是现代地图的基本要素,所以,这应是一幅相当于现在的大比例尺的地形图。
从地图的内容看,这是一幅经过实地勘测的地图。但地图主区所绘的是一个万山磅礴、高山深水的地带,地形是如此复杂,但地图比例的准确性很高,例如河系的平面图形、山脉的走向、城市的方位与现在同一地区的地图大体相似。
两千年以前,绘出了如此高水平的地图,在世界地图史上是独一无二的。
二、最早的天文专著
马王堆三号汉墓出土的天文专著《五星占》和《天文气象杂占》,都是目前世界上保存下来最早的天文专著。
经研究考证,《五星占》所记载的金星会合周期为584.4日,比今测值583.92日,只大了0.48日,误差只有万分之几;土星的会合周期为377日,比今测值378.09日只小了约1.09日;恒星周期为30年,比今测值29.46年只大0.54年,其精确度令人惊讶。
帛书中还谈到金星的会合周期“五出,为日八岁,而复与营室晨出东方”,也就是说,金星的5个会合周期刚好等于8年。并且,帛书还利用这个周期列出了秦始皇元年到汉文帝三年之间,共70年的金星动态,也就是:公元前246年至公元前177年的金星动态表。
1965年我国翻译出版的法国著名天文学家弗拉马利翁的《大众天文学》第2册里说:“8年的周期己经算是相当准确的了,事实上金星的五个会合周期是8年减去2天10小时。”弗拉马利翁还利用这个周期预报了20世纪后半1期到21世纪初金星的动态。
但是,谁也没有想到,中国在2200多年以前,一个没有留下名字的中国天文学家,就发现了这个周期,并利用这个周期列出了从秦始皇元年公元前246年至汉文帝三年公元前177年间共70年的金星动态表。
《五星占》的成书年代没有准确定论,但根据帛书中“考惠元”、“高皇后元”的明确纪年,可知这卷帛书的抄写年代不会早于汉文帝初年。且据考证,《五星占》的内容是战国时期《甘石星经》的内容,而《甘石星经》成书的年代为公元前370年至公元前270年,比世界最早的天文学家伊巴谷还早两个世纪。
帛书《天文气象杂占》全件长150厘米,高48厘米,内有图约250幅,包括云、气、晕、虹、蜃景和星等,其中以云、气最多,晕象尤为丰富。
《天文气象杂占》里的精华就是它有29幅彗星图。20多年前,英国著名学者李约瑟博士在他统写的《中国科学技术史》第三部分《天学》中谈到彗星时,引用公元1644年我国手绘的一幅彗星图时说,他不知道北京明清两朝的档案中,是否还有这种手绘的彗星图。
他认为公元1644年这幅慧星图就是我国最早的彗星图。但他根本没有想到我国早在2000多年前,就绘出了29幅彗星图,而且完好地保存在马王堆汉墓内。
这些彗星图都绘在彗核、彗发和彗尾,十分科学,而且这些彗星图都是头朝下,尾朝上,这是因为着尾总是背着太阳的缘故。
这一规律在国外直到公元1531年才由欧洲人波特尔·阿毕安发现,我国比他早发现1700多年。在国外,直至公元66年才有一个出现在耶路撤冷上空的彗星图;欧洲人直至1528年还把彗星画成一个怪物。而我国的彗星图还早了200多年,比西欧则早了1000多年。
三、最古老医书
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从三号墓中出土的帛书《五十二病方》,经考证,比《黄帝内经》(成书于春秋战国时代)可能还要早,书中记载了52种疾病,还提到了100多种疾病的名称,共载方280多个,所用药物计240多个。这是我国现在所能看到的最早的方剂。
书中提到的病名现存的有103个,所治包括内、外、妇、儿、五官各科疾病,所载尤以外科病所占比重为大。《五十二病方》对药物学、方剂学亦有一定贡献,书中收载药物247种,其中有半数为《神农本草经》所不载。在处方用药方面,则已初步运用辨证论治原则。
《五十二病方》的出土,填补了《内经》以来我国未有临床医学著作的空白。
四、最早的乌纱帽
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考古专家在马王堆三号墓中,发现了一个木盒子,拿在手里,轻得像里面没装任何东西似的。
考古学家小心翼翼地打开盒盖,当他们看到里面的东西时,无不惊讶,里面竟装着一顶乌纱帽,一顶来自两千多年前的乌纱帽,比东晋时出现的乌纱帽还要早。
这种纱帽的学名叫漆丽纱帽,用网眼粗大的纱加工而成,外面漆上黑漆,非常精致,可以说找不到一根线头。
这顶乌纱帽,可以说是乌纱帽的“老祖宗”,因为太过珍贵,故此,根本无法展出,只能存在无光、恒温、无声的地下保险柜中,别说是一般人,即使是文物界的高官,想看一眼,都是很难的。
彗星:天上的流浪者(组图)
1997年4月1日海尔-波普彗星刚刚过近地点时拍摄的影像。
哈雷彗星1986年回归路线图。
牛顿
哈雷
长沙马王堆汉墓出土的帛书彗星图。
欧洲空间局发射的乔托空间探测器在1986年与哈雷彗星擦肩而过并拍下了其核心。
佛罗伦萨大画家乔托大约在1303至1304年间完成的壁画《麦基的礼物》。哈雷彗星曾于1301年出现过一次,这给了这位艺术家创作的灵感,他把伯利恒之星(耶稣出生时当地出现的星星)描绘成了燃烧的流星。
凌光
本周,“世纪彗星”ISON将过近日点,成为近百年来的最亮彗星。这一天文盛观,再一次吸引无数天文爱好者把目光投向苍穹。
虽然人类观察和记载彗星有着很悠久的历史,但人们真正认识彗星,还只是近代以来的事情。
彗星历史上被认为是“灾星”
晴朗的夜晚仰望天空,繁星点点,景色动人。有时,在暗蓝色的星空天幕上,人们会看到一种拖着一条尾巴的星,这就是彗星。彗星也就是我国一般人形象地称为“扫帚星”的一种天体。因为有些彗星的尾部看起来好像是一把倒挂着的扫帚,所以人们就给它起了这样一个形象化的名字。实际上,汉字“彗”字就是“扫帚”的意思。在外文中,彗星这词来自希腊语,原意是“尾巴”或“毛发”的意思。
太阳的南北回归,月亮的圆缺盈亏,星星的出没隐现,行星在黄道上的来往梭巡,日复一日、年复一年地在天空重复出现,人们已经习以为常,也就不感到奇怪了。但是每隔四五年或十几年,在天空中突然出现一颗亮的大彗星,由于它越来越大的奇特外貌,在从前科学还不发达的时候,往往引起人们惊慌和恐惧的感觉,因而在过去,无论中国还是外国,都有人把彗星的出现看成是不吉祥的预兆。
例如公元前44年,天空中出现了一颗彗星,当年古罗马的大独裁者恺撒被暗杀。公元66年,耶路撒冷城的上空出现了彗星,不久这个城市被毁,当时人们便以为这是彗星预示的结果。公元451年,出现了彗星,当时恰值罗马和匈奴发生了战争,人们便将这两件事联系在一起。公元590年又出现了彗星,当时欧洲各国鼠疫为灾,人们又认为这是彗星带来的。更令人可笑的是,葡萄牙国王亚丰锁六世在1664年看见彗星时,竟用手枪向彗星射击。
1910年初,在世界各大报纸上刊载了令人恐慌的消息,说地球将要和“扫帚星”、就是那颗以英国科学家哈雷的名字命名的彗星相碰。天文学家们预言这次相碰将发生在1910年5月19日。虽然科学家们正确地指出这对地球没有丝毫危险,但是,仍有很多人对于彗星的恐惧是如此之大,乃至认为“世界末日”到来了。僧侣们张贴了布告,号召信徒们举行虔诚的祈祷和斋戒。很多人甚至掘好了深坑,准备到那一天藏在里面躲避天谴。
西方人很长时间认为彗星是气团
第一个对彗星问题进行仔细考虑的人,是两千多年以前的希腊哲学家亚里士多德。他认为,所有天体在天空中都按一定的轨道运动,而彗星的移动不规则,所以彗星肯定不是天体。他以为彗星是一团燃烧的空气,这种燃烧着的气团会在空气中慢慢移动,直到最后烧完,彗星就会消失。
因为亚里士多德被认为是古代最伟大的思想家,人们非常认真地对待他的见解。很长一段时间以来,欧洲天文学家们都同意亚里士多德的见解,认为彗星不是天体而是燃烧着的气团。
到了1473年,德国天文学家雷吉奥蒙塔努斯一夜又一夜地对一颗彗星进行观察,并且记录下了它在空中的位置。他的工作是现代彗星研究的开端。
1532年,又一颗彗星出现。两位天文学家同时对它进行研究,并注意到了一些有趣的现象。其中一位是意大利天文学家吉罗拉莫·弗拉卡斯托罗,另一位是奥地利天文学家彼得·阿皮安。他们都发现彗星的尾部总是背离太阳的方向。当彗星从太阳的一侧绕到另一侧时,彗尾也随着改变方向。这是首次关于彗星的重要科学发现,意味着彗星和太阳之间必定有着某种关联。
后来,在1577年,人类又获得了一次更为惊人的发现。那一年,天空中又出现了一颗彗星,丹麦天文学家第谷·布拉赫不仅记录了这颗彗星在天空中的位置,而且认为自己能测出这颗彗星与地球之间的距离。
确定某种天体与地面的距离,方法之一是采用“视差”法。使用这个方法必须从两个不同的地点去观察同一天体,并且注意天体位置改变的情况。早在公元前130年,古希腊天文学家喜帕恰斯就利用视差法计算了月亮与地球的距离约为240000英里。
1577年,第谷与几百英里外的一位德国天文学家商定,在某夜某时记录下这颗彗星相对于星空背景的位置,而第谷本人在丹麦他自己的天文台观测。第谷对观测结果进行了分析研究,他发现不管观测者位于何处,观测到的彗星相对于星空背景的位置几乎相同,看不出有什么改变。就是说,彗星的视差比月亮的视差要小得多。这就意味着,彗星距离地球比月亮距离地球要远得多。事实是,第谷断定这颗彗星与地球的距离至少是地球与月亮距离的四倍,即约一百万英里。
这个数字并不准确。实际上,这颗彗星离地球还要远得多。但第谷的结论仍然是有重要意义的,它说明彗星不可能是一团燃烧着的空气。由此可见,亚里士多德的理论是错误的,彗星跟其他行星一样,是一种天体。
牛顿万有引力定律完美解释了天体运动
在第谷所处的时代,天文学家们已开始对宇宙有了新的看法。
1543年,波兰天文学家哥白尼写作了《天体运行论》,哥白尼认为只有月亮在以地球为中心的圆形轨道上转动;地球本身绕太阳作圆周运动;所有别的行星也绕太阳作圆周运动。太阳和所有绕太阳公转的天体构成“太阳系”。
德国天文学家开普勒,曾经是第谷的助手,他不完全赞同哥白尼的理论。他在研究了行星在天空中的运动以后,曾于1609年指出,行星围绕太阳运动的轨道不是圆形的,各行星沿着“椭圆轨道”绕太阳运行。
开普勒关于椭圆轨道的见解,用来解释行星的运动是很适合的,但仍然存在不少悬而未决的问题。例如,为什么行星绕太阳公转的轨道不是圆形或其它形状的曲线,而是椭圆形呢?为什么行星在靠近太阳时要比远离太阳时运行得快一些呢?
英国科学家牛顿为这一类的问题找到了答案。1687年,他发表了一本著作,其中叙述了“万有引力原理”。按照这一原理,宇宙间任何物体都与别的物体相互吸引,两物体间的引力与每个物体的“质量”(它所包含的物质的多少)及两物体之间的距离有关。引力的大小能用一个简单的数学公式来计算。
牛顿说明了如何运用这一公式准确计算月亮绕地球运行和行星绕太阳公转的轨道。这个公式也可以用于解释各行星的运行为什么时而快时而慢,为什么有的行星运行速度大于别的行星。用万有引力原理还可以说明地球上的潮汐和许多别的现象。
牛顿证明,物体在万有引力定律的作用下,不仅循着椭圆运动,在一定的条件下,天体运行的轨道可能不是像圆周或椭圆那样的闭合曲线,还可能是断开曲线,也就是所谓抛物线或双曲线。
哈雷和牛顿一样,坚定不移地相信万有引力定律是一条普遍的定律。因此,他们认为彗星的运动,也应该符合这一定律。但是彗星的轨道究竟是哪一种曲线呢:椭圆、抛物线还是双曲线?
最早被预言回归的哈雷彗星
18世纪初,哈雷在不同的时间内观察了24颗彗星,算出了这些彗星的轨道。哈雷把这些彗星加以比较研究之后,获得了一个重要的发现:原来在1531年、1607年和1682年出现的三颗彗星的轨道几乎是重合的。于是哈雷断定这三次所看到的其实不是三颗不同的彗星,而是同一颗彗星,它每隔76年再回到太阳附近。
哈雷的这一发现说明,至少有一些彗星不是按着抛物线运行,而是按着椭圆运行的。哈雷很有把握地预言说,这颗彗星将于1758年重新回到太阳附近的天空中来。
哈雷没有来得及证实他自己的预言,就在1742年死去了。但是他的研究却闻名于世。1758年快来了,哈雷彗星引起了全世界科学家的普遍注意。哈雷的预言会不会被证实呢?哈雷彗星会不会回来呢?
18世纪中叶,被称为天体力学的天文学得到了很大的进步。天文学家们运用万有引力定律,已经能够将某些天体的引力对另一些天体运行的影响非常精确地计算出来。天才的法国天文学家克连劳计算了大行星木星和土星的引力对哈雷彗星运行的影响,在进行了许多极其复杂的计算之后,得出了一个结论,他说哈雷彗星应该在1759年4月通过它自己轨道的近日点。
克连劳的推算在1758年11月发表了,一个月之后,在双鱼星座里发现了一个模糊的小斑点。这就是哈雷彗星,它果然重新回到太阳这里来了。这颗彗星几乎恰恰是在克连劳所指出的那个日期通过了它的近日点。这件事曾经被当作盛大的科学节日来庆祝。彗星的运行原来是符合万有引力定律的,这就又一次证明了这条定律的普遍性。
哈雷彗星是当今最著名的彗星。它恰好于1066年诺曼底的威廉准备进攻英格兰时出现,也恰好在耶稣诞生的公元前11年出现。有些人认为,说不定它就是“伯利恒之星”。
我国史书上对哈雷彗星的出没有详细的记载。《春秋》记载:鲁文公十四年(公元前613年)“秋七月,有星孛入于北斗。”这是世界上最早的关于哈雷彗星的确切记载。从公元前240年起,哈雷彗星每次出现,我国都有详细记录,这是其他国家所没有的。
哈雷百年后才算出第二颗彗星轨道
值得庆幸的是,哈雷彗星的轨道较短,每隔75年左右它就能回归一次。19世纪出现的某些彗星,如分别在1812年、1861年、1882年出现的彗星,是十分巨大而明亮的。但它们的轨道很可能非常长,因此需要数以千年计的时间才能回归一次。上次它们接近太阳时,地球上的居民还是穴居野处的原始人。
哈雷彗星的轨道比现存的任何一颗发光彗星的轨道都短。它是至今轨道已知并能确切预告回归时间的唯一的一颗发光彗星。
哈雷对1682年彗星回归的预见和彗星在1759年的如期回归,使天文学家们对彗星更加注意。他们使用望远镜可以确定许多用肉眼看不到的暗弱彗星的位置。这样,他们就无须坐等周期很长的亮彗星的出现了。
由于一种特殊的原因,天文学家们在18世纪时,对彗星的研究曾一度失去信心。在哈雷计算出哈雷彗星的轨道以后,人们认为从此许多彗星轨道都能计算出来。但是在哈雷之后的一百年内,人们并没有计算出其他彗星的轨道。
以后,在1818年,法国天文学家吉恩·庞斯找到了一颗彗星,他认为这是一颗新的彗星。德国天文学家约翰·恩克研究了它的轨道,并且发现了有几次出现的彗星是沿着同一轨道运行的。例如,1786年、1795年和1805年出现的彗星,都是如此。
以这个数据为基础,恩克计算了这颗彗星的轨道后发现,它的轨道是一个非常短的椭圆形,它每隔3.3年就回归并靠近太阳一次,它的椭圆轨道很短,连木星轨道都达不到。
这颗彗星从此被称为“恩克彗星”。它是继哈雷彗星之后,第二颗按推算时间重新出现的彗星。
恩克彗星是一颗“短周期彗星”。尽管在恩克所处的时代之后,许多彗星轨道相继被计算出来,但是,没有一颗别的彗星轨道比恩克彗星更短,这就是说,没有别的彗星会像它那样经常回归并靠近太阳。
事实上,所有短周期彗星(每隔几年回归并靠近太阳一次的彗星)都是亮度微弱的。每次回归中形成的彗发在斥力作用下都会成为彗尾,而且不再复现。因此,彗星每次回归时形成彗发和彗尾的原料越来越少。这就是说,一颗彗星的亮度必然会随着回归次数的增加而减小,并渐渐地消失。短轨道彗星由于回归次数频繁而早就失去了光彩。只有那些长轨道的彗星由于相隔很长时间才返回太阳近旁一次,所以,它们在每次回归时依然是明亮的。
延伸阅读
彗星究竟是什么?
1950年,荷兰天文学家简·奥尔特提出,在太阳系边远的区域,有一个由许多小天体组成的群带。它们离地球大约有几亿英里远,所以即使用最高倍的望远镜,也无法看到。在那里可能有一亿个小天体。当它们走近太阳的时候,就变成彗星。
美国天文学家弗雷德·惠普尔认为,彗星来自一个十分遥远的地区,那里温度很低。构成彗星的主要成分是地球上的气态物质,比如氨、甲烷、佩等气体。这些物质在那里是固态的,像冰一样的。组成彗星的物质还有普通的冰(即冻结的水)。在冰状物质中可能还分布着细小的岩石颗粒。而在冰状物质的中心,有的可能还有一个岩石核心,有的却没有。每当彗星接近太阳一次,组成彗星的冰状物质就会蒸发,而岩石颗粒就会被分离出来形成彗发。
1958年,美国科学家尤金·诺曼·帕克指出,微小的粒子(有的甚至比原子的体积还小)不断快速地从太阳朝四面八方发射出来,它们形成了“太阳风”。彗发受到太阳风的冲击,在背离太阳的方向形成了彗尾。
第一次接近太阳的彗星能产生比太阳体积还大的巨大彗发和伸展几亿英里的长彗尾。彗星在多次经过太阳附近以后,失去了构成自身的大量物质,亮度很快减弱。即使是哈雷彗星,它的亮度也在逐渐减弱。
太阳系中的彗星很多,估计大约数以万亿计。著名的天文学家开普勒讲过:“彗星在天空里就像鱼在大海里那样多。”由于绝大多数彗星很暗,离我们太远,所以很难看到。目前人类可以看到的彗星约1500颗左右。其中,明亮的只有20多颗。彗星的质量非常小,1000亿颗彗星的质量合起来也只有地球的十分之一。
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