书城教材教辅令孩子惊奇的122个科学发现和科学知识
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第106章 第一百〇 彗星为什么拖着“尾巴”

彗星是星际间物质,俗称“扫把星”。它和流星不一样,喜欢自由自在地在宇宙中旅行。但为什么彗星会拖着“尾巴”呢?

1950年,一位名叫奥尔特的荷兰天文学家提出,有一团巨大的星云,其中可能包含着几十亿颗小行星,在距离太阳一光年或甚至更远的地方运行。它们比冥王星这颗最远的行星还要远一千倍,而且,尽管它们为数甚众,我们却全然看不见它们。每隔一段时间,可能在邻近恒星的引力作用下,一些小行星在轨道上的运动会放慢下来,并开始朝太阳的方向落下。偶尔会有某个小行星深深地钻进太阳系的内部,在离太阳几百万千米的近处翱翔,自此之后,它就将保持自己的新轨道,成为我们所看到的彗星。

与此同时,美国天文学家惠普勒也提出,彗星主要是由低沸点的物质(如氨和甲烷)构成的,同时也包含有细碎的石砾。在远离太阳的时候,这团彗星云中的氨、甲烷和其他物质都凝固成为坚硬的“冰块”。

这种冰冷的彗星结构,在外层空间迅速运行时是稳定的。但是,一旦它们慢了下来,向太阳靠近时,又会出现什么情况呢?当它进入太阳系内层时,会从太阳接受到越来越多的热量,使得冰块开始变成蒸气,原先被凝在冰块表层的石砾颗粒得到了自由,结果,彗星的核心就被一团尘埃和蒸气所形成的云雾包围起来。越靠近太阳,这团云雾就越稠密。

我们知道太阳朝四面八方刮着太阳风——一种向外奔涌的亚原子粒子云。太阳风对彗星有一股作用力,这种力超过了彗星本身的微弱引力,彗星内的尘雾云就开始被太阳风吹出来,向背离太阳的方向伸展。随着彗星接近太阳,太阳风加强了,尘雾云就成了背离太阳方向的一条长尾。离太阳越近,尾巴就越长。这种尾巴是由极其稀薄的分散物质构成的。

但是,彗星一旦进入太阳系的内层空间,就不会长期存在下去。每靠近太阳一次,就造成一次物质损失。这样,转了几十次以后,彗星就变成了很小的石头核,或者干脆碎裂成小陨石团。有一些这样的陨石团正在确定的轨道上围绕太阳运行。当它们在地球的大气层里穿过时,就会出现壮观的“流星雨”。

这些流星雨其实就是彗星的遗骸。简单地说,就是彗星的主体彗核。彗星的质量大多集中于彗核。而当彗核靠近太阳时,就会受太阳热的烘烤,从而被太阳热蒸发出气体及尘埃。这些气体及尘埃全包在彗核的外面形成彗发。当它进一步靠近太阳时,因为太阳光的热量以及压力增大,就会把彗发中的气体以及尘埃推向后方,从而形成一条形状像扫帚一样的尾巴——彗尾。彗星越靠近太阳,彗尾就会越长,通常有5000万千米到2亿千米,最长的可以达到3.5亿千米。而且,彗尾总是背着太阳的。