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五万年一次相逢 年度最亮彗星C/2022 E3造访太阳系

新年伊始,一位罕见的“天外来客”造访太阳系,引发广大天文爱好者的关注,它的名字是C/2022 E3 (ZTF)彗星。这颗彗星的运行速度很快,在2023年1月从北冕座经过牧夫座、天龙座、小熊座运行到鹿豹座,2月2日到达近地点,距地球约4200万公里,之后便又快速奔离,不会对地球造成威胁。C/2022 E3彗星大约每5万年绕太阳一周,上一次经过地球还是在旧石器时代,此次是我们唯一能一睹其芳容的机会。

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图 1 :2012年12月19日拍摄的C/2022 E3 (ZTF)彗星,来源: Dan Bartlett (APOD)

从拍摄的照片上看,C/2022 E3彗星呈翡翠绿色,彗尾明亮又宽阔。据估计,这颗卫星的直径为1公里左右,在彗星中个头不算大,发源地为奥尔特云。由于它距离地球最近,从地球上看显得格外亮,更有利于开展相关观测和研究。根据最新的观测数据拟合,在2月2日凌晨过近地点时,这颗彗星的亮度可能达到4.9等,意味着我们可以通过肉眼进行观测了。它的位置在北极星附近,最佳观测时间为后半夜到天亮前,建议观测时找一个光污染较少的环境,使用双筒望远镜或小型天文望远镜辅助观测最佳。

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图 2:C/2022 E3 (ZTF)彗星的亮度变化曲线,来源:COBS

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图 3:C/2022 E3 (ZTF)彗星的运行轨迹,来源: http://astro.vanbuitenen.nl/

2月8日以后,受月光影响逐渐降低,C/2022 E3彗星的可观测时间也越来越长,且天黑后该彗星高度很高,观测条件非常好。2月末月光影响越来越大,同时C/2022 E3彗星将运行到金牛座、猎户座和波江座的交界处,亮度将降至8等以下。视天气情况,光启天文台将在2月的每周五公众开放日组织观测C/2022 E3彗星的活动(预约方式:交我办-校园管理-光启天文台预约),欢迎广大师生前来共同签收2023年来自太空的第一份“彗星快递”!

彗星小知识

彗星(Comet), 实际上是在太阳系边缘游荡的冰雪尘埃混合块,呈云雾状的独特外貌。在太阳形成初期,会产生强烈的恒星风,将行星盘里的一些气体、水汽、尘埃等轻物质吹向远方。太阳系边缘是黑暗寒冷的世界,零下两百多摄氏度的低温会把这些轻物质冻结成冰雪颗粒,在相互碰撞和引力作用下,就会越来越大,成为一个个“脏雪球”,这就是彗星的老祖宗--彗核。事实上,彗星的彗核是由水、氨、甲烷、硫化氢、氰化氢、甲醛等夹杂着固体尘埃混合而成的冰块,由于这种冰块含有杂质,因此一点都不洁白,而是黑乎乎的脏雪球。

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图 4:罗塞塔号探测器拍摄的67p彗星

彗星分为彗核、彗发、彗尾三部分。当彗星靠近太阳时,它会产生气体。之后,太阳喷发出的高速粒子,即太阳风,就会将这些气体扫成一条长尾巴,形成彗尾。接近太阳时,彗星的形状就像一把发亮的扫帚,俗称“扫帚星”。彗星大部分都是比较暗弱的,明亮到能用肉眼看到是非常罕见的,比如1997年的海尔-波普彗星和2020年的新智彗星。

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图 5:彗星结构示意图

目前已经被发现的彗星有3700多颗,它们的轨道与行星的轨道大不相同,主要有椭圆、抛物线、双曲线三种。其中,椭圆轨道的彗星又叫周期彗星,周期彗星又分为短周期彗星(绕太阳公转周期短于200年)和长周期彗星(绕太阳公转周期超过200年)。著名的哈雷彗星就是一颗短周期彗星,它绕太阳一周的时间为76年。一般来说,非周期彗星来到太阳附近,经过近日点后一旦离去,就永不再回来了,实属太阳系的过路客。

叶丹
物理与天文学院
叶丹