彗星是什么样的天体?

彗星是一种形态变化非常奇特的天体.当它在晴朗的夜空中出现的时候,头部尖尖,拖着一条像扫帚形状的又长又亮的“尾巴”.“彗”字的中文含意就是扫帚的意思,因此,我国民间又称它为“扫帚星”.目前,已发现的彗星总数约为1600颗.有人估计在整个太阳系中大约有1000亿颗彗星.
彗星轨道形状是多种多样的.大部分彗星不停地环绕太阳沿着很扁长的椭圆轨道运行,这种彗星叫“周期彗星”,它们按照一定的周期绕太阳运行.凡周期短于200年的,称为短周期彗星；周期长于200年的则称为长周期彗星.还有些彗星,在它们存在的整个时期内,只有一次接近太阳的机会,此后便远离太阳,一去不复返了,这种彗星,称为“非周期彗星”.长周期彗星和非周期彗星,有可能在其运行过程中被其它大天体所吸引,改变了轨道而变为短周期彗星.
典型的彗星分为彗核、彗发和彗尾三个部分.彗核主要由固体冰块组成,周围云雾状的光辉就是彗发.彗核和彗发合称为彗头,后面长饫的尾巴叫彗尾.彗尾不是自来就有的.在彗星距离太阳较远的时候,通过望远镜观测,彗星一般只呈现为雾状斑点.在它沿着轨道接近太阳的运行过程中,它的形状不断发生变化,彗发的直径越来越大,甚至超过太阳的直径.彗发的亮度也逐渐增加.当彗星运行到太阳附近时,由于受到较强的太阳辐射的作用,从彗核蒸发出较多的物质.这些被蒸发的物质被太阳的161辐射压力推向背着太阳的一侧延伸出去,便形成彗尾.因此,彗星越接近太阳,彗尾就越长,甚至可延长几亿公里.当彗星远离太阳时,它的形状又恢复了原来的样子.近年来利用人造卫星在大气层外观测到有些彗星的彗发外还有彗云.彗云由氢原子组成,直径在100万公里以上,有的可达1000万公里.
不过,彗星的形状并不都是一样的,1744年出现的歇索彗星,有六条尾巴,在空中展开44度,就像一把大扇子.1976年我国东部地区出现的一颗彗星,尾部就像白子L雀开屏.
彗星是体积大、质量小的天体,所以它的密度特别小.彗尾的物质密度比在地球上所能得到的高真空密度还要小得多.比如把彗星气体的密度压缩到和地面大气的密度相等时,那么,8000立方公里的彗星气体的含量,还不到1立方厘米的地面大气的含量.彗星的质量绝大部分集中在彗核部分,平均密度大约是每立方厘米1克.虽然大彗星的质量有上千亿吨,但也只相当于地球质量的百亿分之一.正因为彗星的密度非常小,所以被慧尾扫过的天体,一般看不出受到了什么影响.例如,著名的哈雷彗星,1910年回归时,地球曾穿过这颗彗星的尾部,可是没有受到明显的影响.这说明彗尾的大气有多么稀簿了.
宇宙空间的彗星虽然很多,但绝大部分是小彗星,大彗星只是少数的几个,因此,用肉眼能看到彗星的机会很少.
彗星在宇宙空间的存在期,不像一般星体那样久远,它每接近太阳一次,就有一次损耗,日子一长,它就分崩离析,崩裂的彗星成了流星群和宇宙尘,散布在广漠的宇宙空间里.例如,著名的比拉彗星就是一颗分裂最显著的彗星.它于1826年为天文爱好者比拉所发现而得名.比拉彗星的周期为6.6年.1846年,这颗彗星突然分裂为两颗.1872年当地球穿越原比拉彗星的轨道时,天空突然出现了流星雨,估计流星总数为16万颗.这是最明显的由彗星分裂、瓦解,变为流星的例证.
由于彗星具有特殊的轨道和特殊的性质,研究它,不仅可以了解彗星本身,还可以获得关于太阳系的十分宝贵的信息,因此,天文学家非常重视对彗星的观测研究.我国拥有世界上最古老、最完整的彗星记录.公元前613年,史书《春秋》里就有这样的记载：“鲁文公十四年秋,七月有星孛于北斗.”这是公认的关于哈雷彗星的最早的记录.1965年,我国紫金山天文台的天文工作者,用新装的双筒望远镜,在不到半个月的时间里,接连发现了两颗彗星,分别定名为紫金山1和紫金山2.在这么短的时间里,连续发现两颗彗星,引起了举世注目.