天外来客Leonard
2021-12-10 21:12 来源:  北京号
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在天文爱好者的盼望之中,彗星伦纳德C/2021 A1 (Leonard) 终于走近了地球。将于12月12日从相距地球0.23天文单位的位置掠过,继续飞向太阳。

在凑热闹看彗星之前,我们先来了解一下这位用了四万年来到我们身边的天外来客吧。

什么是彗星

彗星就像一个脏雪球,是由冰、尘埃、和小岩石构成的太阳系小天体,大小从数百米至数万米不等。它们可能来自海王星轨道之外的柯伊伯带或者更远的地方,在天体的引力作用下开始绕着太阳运动。

当彗星来到太阳旁边的时候,会因太阳辐射和太阳风的加热而挥发一些气体、尘埃和带电粒子,形成云状物包裹在彗核周围,像一个巨大但是极为稀薄的大气层,我们叫它彗发。

而被吹出去的那些粒子会形成彗尾。彗尾分为两部分,离子构成的气体尾受到太阳风的影响更强,也因此像被大风吹起的头发一样,一直朝着远离太阳的方向,而非沿着轨道方向;而尘埃尾受到的“风”较小,会向轨道后方稍倾斜。

彗星固体的核心直径一般不会超过50公里,但是彗发可以比太阳还要大,彗尾的长度可以超过1天文单位(1亿5千万千米)。

因此理论上我们是看不到中间的彗核的,只能看到彗发和彗尾。假如我们看到的是一个石块在飞,那八成是小行星而不是彗星。

Lowell天文台拍摄的新智慧星,能够清晰地分辨气体尾和尘埃尾。

彗星C/2021 A1 (Leonard)

彗星的名字看上去只是一串字母和数字,但其实包含了很多信息。最前边的大写英文字母C表示这是一颗非周期彗星(或周期为200年以上)。如果是周期彗星且周期相对较短,则会用大写字母P表示。2021表示这颗彗星在2021年被发现。

字母A代表了月份。A是1月份的上半月,B是1月下半月,C是2月上半月,以此类推,12月下半月为Y(字母I易被混淆,因此跳过不用)。而最后的数字1则说明Leonard是这半个月被发现的第一颗彗星。

比如大名鼎鼎的哈雷彗星,以估算出它的周期的英国天文学家爱德蒙·哈雷的名字命名,英文名为1P/Halley,每隔75-76年就会来访一次地球。编号1P/1682 Q1、1P/1910 A2、1P/1982 U1都是它。你能通过这些编号看出来它在哪些月份被发现过吗?

Leonard一月份被发现的时候在距离太阳5AU的地方,像木星一样远。经过一年的长途跋涉,将于12月12日从距离地球三千多万公里的地方飞过,并在1月3日到达离太阳最近的地方。

彗星经过了太阳系内的天体,很容易被扰动。Leonard在刚开始朝向太阳系内行进的时候走的还是个椭圆轨道,大概7万年一圈。但是在天体的引力摄动作用之下,现在它的轨道偏心率已经大于1了,表示它将沿一个双曲线飞出太阳系,一去不回头。

彗星Leonard轨道(粉色)图 ,太阳为中心黄色圆点,地球在第三条轨道(深蓝色)上。

怎么看Leonard?

彗星离太阳越近,就会有越多的物质挥发,也就变得更亮。预计将于12月12日达到最大亮度。

如果你有双筒望远镜甚至天文望远镜,十分建议这几天在清晨四五点的时候去看看。

这是彗星与M3星团的同窗。从左至右分别是单张曝光;曝光一小时,星团稳定不动,彗星移动;曝光一小时,彗星稳定不动,星团移动。摄影:杨斌。

12月中旬Leonard主要位于蛇夫座。大家可以先找到北斗七星,顺着勺柄向下延伸,就能找到很亮的大角星。目前位于蛇夫座的Leonard就在大角星和地平线之间,稍偏北一点。

假如每天早上五点看,这颗彗星都会更低,也就是更靠近地平线一点。

但是随着彗星进入地球与太阳的连线,黎明前能够留给人们观测的时间越来越短了。因为它会跟太阳同起同落,很难将它从晨曦中分辨出来。

等到12月14号以后,它偏离了地球和太阳的连线,就又能在日落后的西南方看到它了

因为彗星在太阳的照射下挥发着自己的物质,有可能会变得不稳定而分崩离析。Leonard的亮度不如之前预测的亮,彗核的形状也稍稍有些变化,让大家不禁担心它也会碎掉。

这也正是彗星的有趣之处,遥远、神秘、脆弱、易变。

有没有心动呢?让我们一起关注这颗名为Leonard的彗星,祝它一路顺风。


作者:

北京市科学技术研究院


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