第二十七章 彗星

帕米兰·罗塞特教授曾根据综合科学家们的独到见解，在一次讲座中对彗星做了如下的定义：

“彗星是一种天体，它由三部分组成，即中心的彗核以及云雾状的彗发以及形状犹如扫帚的明亮的彗尾部分。由于它环绕太阳运行的轨道具有很大的偏心率，因此地球上的人只能在某个时期才能看到。”

帕米兰·罗塞特认为，这个定义非常准确。不过，这种天体有时也会没有彗核，或者没有彗发和彗尾，但它不失为一颗彗星。

然后，他又补充说，根据阿拉戈的理论，一个天体要成为彗星，必须具备以下条件；

一、有自己的运行轨道。

二、它的轨道必须呈扁长的椭圆形，因此可以运行到距离太阳和地球无限遥远的地方。

如果一个天体具备了第一条，就会和恒星有明显的区别，如果具备了第二条就会有别于行星。照此推论，如果这个天体不是流星，也不是行星或恒星，那它无疑就是彗星了。

通常，帕米兰·罗塞特教授给人们讲解有关彗星的知识时，他对自己有一天会被某个彗星带到太阳系去漫游这一点从未发生过怀疑。他历来对这种天体有一种特殊的偏爱，无论它有没有彗发。或许，他对这一天的到来早有预感！在彗星研究方面，他有着极深的造诣。如果说有什么事是让他最为遗憾的，那一定是当彗星和地球碰撞之后，没有人前来弗芒特拉岛听他演讲，不然他一定会立即召开一个演讲会，按照以下顺序进行更为详尽的论述。

<img src="/uploads/allimg/200616/1-200616115UE00.jpg" />

星空背景下的一颗彗星

一、太空中有多少颗彗星？

二、哪些是周期彗星，也就是说在一定周期内反复出现的彗星？哪些是无周期彗星？

三、在什么情况下，地球才会与彗星发生碰撞？

四、地球与彗星碰撞后会产生怎样的后果？是不是与彗核的质量有关？

如果有听众能够亲耳恭听帕米兰·罗塞特教授对上述问题所做的解答，那么他一定会感到非常满意的。

在这里，我们来替教授对这四个问题进行一番讨论。

第一个问题是：太空有多少颗彗星？

开普勒曾认为天上的彗星多得像水中的游鱼。

阿拉戈根据在太阳和水星之间运行的彗星数目，得出过以下结论：单单太阳系就有1700万颗彗星。

朗贝尔(1)认为，在从太阳到土星的145600万公里的范围内，共有500000万颗彗星。

还有人认为这一空间内的彗星是740万亿颗。

事实上，任何人也说不清到底有多少颗，因为没有人数过它们，而且也不会去数，但是可以肯定的是这是一个相当庞大的数目。为了解释这个问题，我们不妨借用开普勒讲过的一个比喻：如果一个渔夫站在太阳表面向着太空垂钓，那么他一钓竿下去肯定能“钓”起一颗彗星。

这还算不得什么。在太阳系以外的广阔区域，还有无数颗彗星。这些彗星没有一定的规则，而是任意在太空中漫游，很容易就会从一个引力范围被吸入另一个引力范围。它们就这样漫游在太阳系，一直穿梭不息。至于有些彗星，人们在地球上根本没见过它们的踪迹，但它们却忽然在地球的天际一闪，随后又突然失踪了，从此再也不知去向。

在太阳系内活动的彗星是否有既定的轨道呢？它们相互之间会不会发生碰撞呢？它们与地球会不会相撞呢？哦，答案是否定的，因为外力很容易对彗星的运行轨道产生影响，从而使它们的运动不断发生变化。它们的运行轨道可以从椭圆而变为抛物线或双曲线。

木星属于干扰彗星轨道的“高手”。天文学家发现，木星总是在大路中央阻拦彗星的去路，对这些小天体施加强大的影响。当然，这主要是因为木星的吸力太大了，令那些彗星无法抗拒。

上述只是简要地介绍了一下彗星这个大家庭的基本情况，它的家庭成员却是多得数不胜数。

<img src="/uploads/allimg/200616/1-200616115UDX.jpg" />

在宇宙中看星星

接下来是第二个问题：哪些彗星是周期彗星？哪些彗星是无周期彗星？

翻开天体史，我们会发现，有史以来被人们认真观测过的彗星有500颗至600颗。但人们能够准确地了解其公转周期的也不过只有40颗而已。

这40颗彗星又有周期彗星和无周期彗星之分。周期彗星往往都是很有规律地在一定的时间出现在地球上空。无周期彗星与太阳之间的距离相当遥远，至于何时能够返回原来的轨道，那就很难说了。

在周期彗星中，有16颗彗星被人们称之为“短周期彗星”，它们的轨道目前已经被人类精确测算出来，这就是哈雷彗星、恩克彗星、甘巴尔彗星、法耶彗星、布罗森彗星、阿莱斯特彗星、图特尔彗星、维纳克彗星、维科彗星和堂佩尔彗星等。

在这里，我们有必要阐述一下关于这16颗彗星的情况，因为其中一颗与加利亚的情况相同，也曾经与地球相遇。

<img src="/uploads/allimg/200616/1-200616115UAX.jpg" />

以名字命名哈雷彗星的天文学家哈雷

其中，最早被人类发现的是哈雷彗星。据说，早在公元前134年和52年就有人见过哈雷彗星，随后在公元400年、855年、930年、1000年、1230年、1305年、1380年、1456年、1531年、1607年、1682年、1759年和1835年又相继多次出现。哈雷彗星的运动规律是自西向东作顺行运动(2)，与行星围绕太阳运行的方向恰好相反。哈雷彗星出现的时间间隔大约为75年至76年，但由于受到木星和土星的影响，有时出现的时间会推迟600天。这颗彗星在1835年出现时，伟大的天文学家赫歇尔(3)为了选择较好的观测地点，曾专门赶到好望角，一直对它进行追踪观测直到1836年3月末。哈雷彗星的近日点距太阳8800万公里，还不及金星的近日点，这情况也与加利亚很有些相似。它的远日点距太阳52亿公里，越过了海王星的轨道。

恩克彗星的公转周期是这些彗星中最小的，平均只有1205天，也就是说不到三年半的时间。它的运行规律是自西向东，人们发现它的时间是1818年11月26日。经过观测和运算，人们发现它就是1805年出现的一颗彗星。天文学家据此预测了它出现的规律，后来果然发现它在1822年、1825年、1829年、1832年、1835年、1838年、1842年、1845年、1848年、1852年等重新出现。这颗彗星总是定时出现，它总是在一定的时间出现在地平线上。它的轨道在木星轨道内侧，其远日点要小于62400万公里，近日点为52000万公里，它与太阳之间的距离比水星还要近。此外，还有一个重要情况，它的椭圆轨道的最大直径正在逐渐缩小，因此与太阳的平均距离也在逐渐越小，所以恩克彗星总有一天会被太阳吸附过去，从而化为灰烬，甚至在落到太阳上之前，就全部蒸发了。

甘巴尔彗星又被称为比拉彗星，在1772年、1789年、1795年、1805年它曾多次被人看到，但到1826年2月26日，它的轨道才被测定出来。它按顺行方向运动，需要七年的时间才能绕太阳一周。其近日点为13084万公里，要略微小于地球与太阳之间的距离。其远日点为94148万公里，超过了木星轨道。1846年，曾发生过一件怪事，那就是比拉彗星突然分成两半出现在天际。无疑，这种情况的出现是由于其内部力量的爆炸形成的。两个碎块从此同时在太空游历，它们之间的距离只有24万公里，可是到了1852年，这段距离已经增加到了200万公里。

<img src="/uploads/allimg/200616/1-200616115U64b.jpg" />

威廉·赫歇尔

法耶彗星第一次被发现的时间是在1843年11月22日，它也按顺行方向运动。在对它的轨道进行过计算之后，人们预言它将于1850年或1851年，也就是说七年半之后再次出现。后来这一预言果然应验。这颗彗星的近日点为25860万公里，这一距离要超过火星的轨道，它的远日点为90624万万公里，要远远大于木星的轨道。

<img src="/uploads/allimg/200616/1-200616115UKY.jpg" />

17世纪的天文学家在工作

还有一个按照顺行方向运动的彗星是布罗森彗星。它被发现的时间是在1846年2月26日，它的公转周期是五年半，而其近日点为9846万公里，远日点为86400万公里。

在其他短周期彗星中，阿莱斯特彗星的公转周期为六年半多。1862年，它与木星之间的距离只有4400万公里。

图特彗星的公转周期为十三又三分之二年。

维纳克彗星是五年半，堂佩尔彗星也接近五年半。

至于维科彗星，大概在太空中迷失了方向，早已不见其踪影。不过，人们只是对前五颗彗星进行了全方位的观测，后面这几颗只是泛泛地对其有一些了解。

现在，我们再来看看一些主要的“长周期”彗星。在这些彗星中，已被人们做过精确研究过的有40颗。

又名“查理十五代彗星”的1556年彗星，人们原以为它再次出现的时间是在1860年，但结果并没有出现。

牛顿研究过的1680年彗星，惠司顿认为如果这颗彗星向地球靠拢，造成流星雨的可能性会很大。该彗星被人发现的时间可能是在公元前619年或43年，它再次出现是在531年和1106年，其公转周期大约是675年。当它处于近日点时，它与太阳的距离非常近，是地球从太阳那里所获得的热量的28000倍，也就是相当于铁的熔点的2000倍。

1586年，彗星相当于一等星的亮度。

1744年，彗星拖着好几条彗尾，样子好像围绕在奥斯曼帝国的皇帝身边转悠的帕夏(4)。

1811年，彗星带有一个光环，光环的直径为684公里。其彗发长180万公里，彗尾长18000万公里。

有人认为，1843年彗星就是1668年、1494年和1317年发现的彗星，关于这颗彗星，卡西尼曾对其做过观测。关于它的公转周期人们却各持己见，没用定论。这颗彗星同太阳保持着48000公里的距离并以每秒60000公里的速度运行。它从太阳那里得到的热量等同于47000个太阳送到地球的热量。即使在白天，人们也可以很清楚地看见它的彗尾，这是因为高温大大地增加了光的强度。

道纳梯彗星曾把北边的夜空照得通明，但其体积却只相当于地球的七百分之一。

1862年出现的彗星，由于其自身带有明亮的光圈，使它看上去极像一只贝壳。

最后，1864年彗星的周期决不少于28万年，看样子几乎像是要永远在无垠的太空中销声匿迹了。

关于第三个问题：在什么情况下，地球才会与彗星相撞？如果我们把行星的轨道和彗星的轨道画在一张纸片上，你将看到这些轨道通常都彼此交错，但是它们在太空中的真实情况却并非如此。这些星球的轨道平面都与黄道——也就是地球的轨道平面保持着一定的角度。为了避免其他星球与地球发生碰撞，创造天地万物的上帝早就将一切提前做好了安排。不过，既然这些彗星的数目数不胜数，怎么竟然没有一颗撞到地球上来呢？

这个问题的答案是：地球永远也不可能离开黄道平面，它的公转轨道完全包含在黄道平面中。

如果彗星与地球发生碰撞，无疑是下列条件造成的。

一、进入黄道平面并与地球相会。

二、彗星在一定时间内进黄道平面的地方，正是地球轨道上的一个点。

三、两个星球的中心点之间的距离应当小于星球的半径。

以上这三项条件如果同时具备，那么碰撞会发生吗？

有人向阿拉戈提出这个问题。他答道：

“我们可以根据计算结果来回答这个问题。计算表明，当地球的附近出现一颗从未见过的彗星，它与地球相撞的几率是两亿八千一百万分之一。”

拉普拉斯并不排除这种碰撞的可能性，他在《宇宙概览》这本书里详细阐述了碰撞可能会引发的后果。

那么，关于碰撞的说法有没有一个确切的依据呢？或许，每个人的说法都与他个人的性情有直接的关系。

此外，我们必须看到，这位伟大的天文学家所依据的两个条件是可以千变万化的。因为他要求：

一、彗星的近日点应该要小于地球的近日点。

二、彗星的直径应等于地球直径的四分之一。

这里谈到的只是彗核与地球发生碰撞。如果把彗发也包括进去，那么碰撞的几率就有可能增大十倍，达到两千八百二十万分之一。

在谈到第一个问题时，阿拉戈还说道：

“我们必须承认，彗星同地球相撞的结果，必然造成整个人类的毁灭，危险将笼罩在每一个人的身上，正如在一个放了28100万颗小球的罐子中只有一个白球一样。只有第一次便能拿到这个白球，才意味着人类将会毁灭。”

从上述论述中，我们可以看到，地球不是不存在与彗星相撞的可能。那么，这样的事过去有没有发生过呢？天文学家们说，没有。

阿拉戈认为：

“地球的自转轴始终没有发生变化，由此我们可以百分之百地断定地球与彗星从未发生过碰撞。因为如果发生过这种事情，那么地球的自转轴就会被临时产生的轴所取代，地球的活动范围就会不断发生变化，但到现在为止，我们并没有发现这种变化。从上述分析中可以得出结论，地球有史以来并未与彗星发生碰撞，地球活动范围的稳定性是最好的证明——而且，我们也不能赞同某些天文学家的说法，把低于海平面一百多米的里海的形成归结为彗星碰撞的结果。”

<img src="/uploads/allimg/200616/1-200616115UIY.jpg" />

近代天文学家观测星空

过去没有发生过碰撞，这是显而易见的。但是否出现过这种可能呢？

我们这里要讲的是甘巴尔彗星给人们带来的一场虚惊。

1832年，甘巴尔彗星的出现给整个世界带来了一片慌乱。由于一些令人惊奇的巧合，甘巴尔彗星的轨道几乎与地球轨道交错。根据精确推算，10月29日午夜之前，这颗彗星将要经过距离地球轨道非常近的地点。那么，在那个时刻，地球会不会正好到达那里呢？如果地球正好到达了那里，它将在那个点同彗星相遇。据奥贝尔(5)观测，甘巴尔彗星的半径相当于地球半径的五倍，因此届时地球的一部分轨道将会被彗星的云雾状物质所淹没。

幸运的是，一个月后，也就是11月30日，地球才到达那里。由于地球的公转速度为每天2696000公里，当它到达那里的时候，彗星距离地球已经有8000万公里了。

谢天谢地！如果地球早一个月到达那里，或者是彗星晚一个月到达，那么碰撞的发生就在所难免了。那么早到和晚到，有没有可能发生呢？显然是可能的。即使地球的运行不会发生紊乱，但是谁能保证彗星的运行速度不会放慢呢？谁敢保证它在运行途中不会受到来自各方面的重大影响呢？

因此，尽管地球与彗星在以往浩瀚的岁月中没有发生过碰撞，但是碰撞的可能性无疑还是存在的。

事实上，当1805年甘巴尔彗星经过地球身边时，它和地球之间的距离比甘巴尔要近得多，只有800万公里。然而，由于人们都没有发现这一状况，因此并没有在人类社会造成任何恐慌。至于1843年彗星，那却完全是另外一种情况了，当时大家都担心地球至少会被彗尾扫一下，从而使地球表面的大气层受到严重污染。

关于第四个问题：既然地球与彗星可能会发生碰撞，那么碰撞之后会产生怎样的后果呢？

后果会有所不同，这要看碰撞的彗星有没用彗核。

这些在太空漫游的彗星像水果一样，有些是有核的，有些却是无核的。

没有彗核的彗星，其成分是由异常稀薄的云雾状物质组成，透过这层薄雾，即便是十等星都可以一目了然。因此，这些彗星的形态经常发生变化，从而让人难以识别。彗星的尾部正是由这种奇妙的云雾状物质组成，这可能是由于彗星接近太阳时在高温下汽化而形成的。比如，有些彗星只有当它们与太阳相距12000万公里，也就是小于地球同太阳的距离时，彗尾才开始逐渐显现，其形态有的像一簇长长的羽毛，有的则像是打开的折扇。不过，也有一些彗星，它们的物质结构密度较大，极耐高温，因此没有彗尾。

所以，如果是没有彗核的彗星同地球相遇，就不会发生真正的碰撞。天文学家法耶(6)曾经说过，彗星的云雾状物质阻挡枪弹的能力还不及蜘蛛网。组成彗尾和彗发的这些物质，如果对人体的健康不会产生任何影响，那么它们对人类是不会构成威胁的。但是令人担心的是，这种物质可能是炽热的气体，如果事实的确如此，那么地球表面很可能会被它焚为灰烬，或者地球的大气层会遭到有害气体的严重侵袭，从而使人类的正常生活受到影响。然而，后一种的可能性非常小！巴比奈(7)认为，即便是在高空边缘部分，地球上的大气也要比彗发和彗尾的密度大许多，有害气体是难以侵入的。牛顿也说过，如果把一个半径为146000万公里的无核彗星压缩到相当于地球大气的密度，仅用一个直径为25毫米的小酒杯足以容纳它们。

因此，如果彗星只是由云雾状物质构成，就算它们与地球相遇，那也不会发生什么危险。如果彗星是由坚硬的物质构成，那么碰撞后将会如何呢？

<img src="/uploads/allimg/200616/1-200616115UNK.jpg" />

彗星撞击地球

首先，这样的彗星存不存在呢？答案应该是肯定的。当彗星的收缩力达到一定的程度，它的形态就会由气体变为固体。在这种情况下，当人们在地球上仰望星辰，如果此类彗星正好从中间经过，那么它完全可能将人仰望的那颗星星遮掩住。

阿纳扎戈尔(8)曾经表示，在公元前480年的塞尔塞思(9)时代，曾有一颗彗星遮住了太阳。另外，狄戎也曾看到过这种现象，时间是在奥古斯都大帝(10)去世的前几天。当时遮住太阳的不可能是月亮，因为当时月亮在地球的另一面。

还有一些专门研究彗星的天文学家，他们对上述两种观点均持怀疑态度。或许，他们这种怀疑是正确的。但是，在最近的两次发现之后，我们再也没有理由对核彗星的存在持怀疑态度了。1774年彗星和1828年彗星，它们都曾经遮住过八等星。而且，经过直接观测，人们认为1402年、1532年和1744年的彗星都有坚硬的彗核。至于1843年彗星，我们就更没有怀疑的理由了。当时，彗星所处的位置就在太阳附近，即便是在中午时分、即使不借助任何工具就可以看得清清楚楚。

我们不仅可以断定有的彗星的确有坚硬的彗核，而且还有人对这种彗星的体积作过测量。例如，1798年彗星和1805年彗星——即甘巴尔彗星的实际直径为44公里至48公里，而1845年彗星的实际直径则为12800公里。由此可见，1845年彗星的内核比地球还要大，如果它与地球发生碰撞，那么它所受到的损失可能要小于地球。

至于人类已经观测过的其他几个主要的云雾状彗星，它们的直径都在28800公里到180万公里之间。

因此，根据阿拉戈的观点，太空中存在着或可能存在着：

一、无核彗星。

二、其内核可能为云雾状的彗星。

三、有坚硬而密集的内核，因此其明亮程度要超过行星的彗星。

在探讨地球和彗星发生碰撞将产生怎样的后果之前，我们首先应该指出的是，两颗星球即使不是直接相撞，其后果也是不堪设想的。

我们完全可以想象，如果彗星的体积很大，那么即使它仅仅从地球身旁经过，也存在着极大的危险。不过，如果彗星的体积很小，那就不会构成什么威胁了。比如，1770年彗星尽管与地球相距仅有240万公里，但它对地球的公转周期连一秒钟都不曾影响，而它自己的周期却因受到地球的影响而推迟了两天。

不过，如果彗星与地球体积相等，而且与地球相距只有22万公里，那么它就会使地球的恒星年延长十六个小时零五分，而且黄道会因此出现2度倾斜。同时，月亮有可能成为它的猎物被它带走。

那么，碰撞结果怎么样呢？我们可以很清楚地看到：

第一种情况是：彗星从地球表面轻轻地擦身而过，把一部分物质留在地球上。

第二种情况是：从地球上带走几小块土地。加利亚便属于这种情况。

第三种情况是：彗星坠落在地球上，形成一个新的板块。

可是，无论碰撞属于哪一种情况，地球的公转速度都会突然消失。这时，地球上所有的一切，包括人、树木和房屋将以每秒32公里的速度被抛向半空。海水将奔涌而出，吞没一切。炽热的熔岩也会因震动从地心溢出，在地表上流淌。那时，地球的自转轴会发生改变，因此赤道将被一条新的赤道所取代。而且，地球的公转速度一旦消失，太阳对于地球的引力就再也无法同地球的离心力相抵消，因此太阳必然会把地球吸附过去，那么六十四天半之后，地球将贴上太阳，被太阳烧为灰烬。

根据丁达尔(11)的理论，热能只是一种运动形式。地球的速度突然消失后，就会很自然地转化为一种热能。如此一来，地球上所有的一切将在几百万度的高温下，在几秒钟内全部汽化。

不过，地球与彗星发生碰撞的可能性毕竟只有两亿八千一百万分之一。

至于加利亚与地球相撞，正像帕米兰·罗塞特后来说的那样。

“毫无疑问，”罗塞特说，“我们拿到了白球！”

————————————————————

<p">(1)?朗贝尔（1728-1777），法国天文学家、数学家和哲学家。

<p">(2)?在252颗彗星中，123颗是自西向东运转为顺行运动，129颗自东向西为反方向运转，即逆行运动。

<p">(3)?即威廉·赫歇尔（1792-1871），德国著名天文学家。

<p">(4)?帕夏，伊斯兰教国家高级官吏的称谓，奥斯曼帝国时派往外省的总督，也称“帕夏”。

<p">(5)?奥贝尔（1758-1840），德国天文学家。

<p">(6)?法耶（1814-1902），法国天文学家。

<p">(7)?巴比奈（1794-1872），法国物理学家、天文学家。

<p">(8)?阿纳扎戈尔（前500-前400），古希腊哲学家。

<p">(9)?塞尔塞思，公元前485年到公元前465的波斯国王。

<p">(10)?奥古斯都大帝（前63-后14），古罗马皇帝，凯撒之甥孙及养子，原名盖约·屋大维。晚年被当作神来崇拜。“奥古斯都”后成为罗马及欧洲帝王习用的头衔。

<p">(11)?丁达尔（1820-1893），英国物理学家。