彗星的成分与结构

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彗星的成分与结构

 
 

彗星的质量极小,其形状和大小随它们相对于太阳的位置显著地变化(见图5-6)。彗星的结构主要由彗核(nucleus),彗发(coma)和彗尾(tail)三部分组成(图5-7)。1950年提出彗星的“脏雪球”理论,认为彗核由一些易挥发物质(如水、CO2、HCN、甲醛、甲烷、氨等)的冰组成,其中混杂着一些硅酸盐尘埃和岩石碎块。1986年2月当哈雷彗星再次到达近日点时,苏联发射的一对“金星一哈雷彗星(Vega)”飞行器在离慧核仅八、九千米处穿过它。此外,日本和西欧也利用这次难得的机会发射了考察哈雷彗星的探测器。所有这些探测的结果都肯定了脏雪球理论。对彗发的探测也不出预料,其体积的80 %是水汽,其密度只有地球海平面上空气密度的 3´10-12,这相当于彗核的蒸发速度是 3´104kg/sec,彗核附近水分子向外飞行的典型速率是1km/sec,慧发中除水外;最多的成分是 CO2。哈雷探测器还在离彗核 106km处探测到 CO 、CH 、C 、H2O 、H 、C2 、OH 、H3O 等离子和 OH、OH、C2、C3、CN、NH、NH2等自由基,这些无疑是阳光光化学作用的产物,人们猜测,在慧核里就有许多复杂的有机分子,包括那些与生命有关的碳氢化合物、氨基酸、醣、核酸等。甚至有人假设,第一代生命不是在地球上产生的,而是彗星与地球碰撞时带来的,它们遇到这里的有利环境而滋生繁衍开来。
观测表明,彗尾实际上有两个(见图5-8)。第一个永远沿着背离太阳的方向,随着到太阳的距离而消长。这种彗尾由高激发态的气体离子组成,发着荧光。第二个彗尾的指向稍落后于前者,它弥散暗淡,由自身不发光的尘埃组成,只反射阳光。

 

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