哈雷彗星的传奇与回归

作者: 施韡(上海天⽂馆展教中⼼)

来源: 上海天⽂馆

发布日期: 2023-12-10 20:00:53

哈雷彗星是天文学上的一个传奇,它的周期约为75年,见证了无数王朝的兴衰。从1682年哈雷的预测到1986年的回归,哈雷彗星不仅推动了科学的发展,也成为了人类文明忠实的朋友。下一次哈雷彗星的近地点预计在2061年7月28日,让我们共同期待。

有这样⼀颗星,它并不经常出现在我们的身边,却被⽆数⼈挂念。有这样⼀颗星,它来去匆匆,却⻅证⽆数王朝兴衰沉浮越千年。有这样⼀颗星,它并⾮太阳系的主⻆,却推动了科学⼤踏步地向前。它就是哈雷彗星。1910年5⽉29⽇拍摄的哈雷彗星。2023年12⽉9⽇,哈雷彗星正在距离太阳约53亿公⾥的地⽅,以每秒1公⾥的速度通过远⽇点。未来37年⾥,它每天都会越来越快,每天都会离我们越来越近。

传奇⽜顿在⽤他的万有引⼒定律对彗星的运动进⾏研究时发现彗星在⼀条⾮常细⻓的曲线上运动。他想到了⼀位朋友,⼀个数学⾼⼿,希望⼀同揭示出彗星奇怪的运动轨迹之谜。这位朋友名叫埃德蒙·哈雷(Edmond Halley)。英国天⽂学家埃德蒙·哈雷(Edmond Halley)。1682年,天空中出现⼀颗难得⼀⻅的⼤彗星。

经过计算,哈雷敏锐地注意到,它的轨道与1607年和1531年出现的两颗彗星的轨道⾮常相似。他⼀⾯⼤胆推测它们很可能是同⼀颗彗星的多次回归,另⼀⽅⾯更加勤奋地计算彗星轨道。

哈雷彗星轨道示意图。在⼀年间,不厌其烦地沿历史⻓河逆流⽽上,1456年、1378年、1301年、1245年,直到1066年……都存在过⼤彗星的记录。既然假定这是同⼀颗彗星,那么不妨推测它将于1758年底⾄1759年初再度出现。哈雷和⽜顿⼜邀请数学家克莱罗、拉朗德、勒波特等⼈,经过整整6个⽉的推算,考虑了太阳系各⼤⾏星对其轨道的影响,最后修正预⾔为:1759年4⽉中旬左右,误差为正负⼀个⽉!

1758年12⽉24⽇,⼀个放弃安⼼过节的德国农⺠突然找到了⼀颗彗星的身影。1759年1⽉21⽇著名的彗星猎⼈法国⼈梅⻄耶宣布,根据哈雷发布的轨道找到了这颗正在加速赶往太阳系核⼼区域的⼤彗星。随后,世界专业天⽂学家和天⽂爱好者的观测报告纷⾄沓来,⼀同⻅证⼀颗彗星按照⼈类划定的轨迹在星座之间穿梭。1759年3⽉12⽇,这颗彗星通过了近⽇点,刚好在哈雷预测的区间内!

这是天⽂学史上⼀个惊⼈成就,是万有引⼒的伟⼤胜利!为了纪念这⼀时刻,这颗彗星被命名为哈雷彗星(Halley's Comet)。然⽽令⼈惋惜的是,哈雷已于1742年不幸离世,未能亲眼⻅证。

哈雷彗星的周期⼤约为75年。虽然这个数字与⼈均寿命相当,但是在天⽂学上它仍属于短周期彗星(习惯上将周期短于200年的彗星算作短周期彗星)。对个⼈⽽⾔,⽆法常⻅,但对整个⼈类⽂明⽽⾔,它却是忠实的⽼朋友。从公元前613年到公元1986年,哈雷彗星共有35次回归,中国古代记录下了31次,其中连续记载的有24次。

1910年哈雷彗星回归,那时候光谱学已经发展起来,天⽂学家发现彗尾中存在着剧毒的氰化物,⽽且地球还将钻⼊哈雷彗星巨⼤的彗尾中。⻄⽅许多国家陷⼊世界末⽇的恐慌中。⽽在东⽅,不知光谱为何物,⾃然也不会因此恐慌,却也陷⼊另⼀种动荡。

那⼀年,司天们依然为⽓数已尽的封建王朝恪尽职守,仔细地记录下彗星的⼀举⼀动:“四⽉⼗⼋⽇戌正三刻,正⻄偏南柳宿间彗星出⻅,尾指东南,翼宿、名堂之间,测得彗星⾼⼆⼗六度,正⻄偏南⼗⼆度。⽇渐微,⾄五⽉三⼗⽇不⻅。”他们给朝廷的奏报中甚⾄直⾔“不主吉凶”,不知是科学的开蒙,还是仅仅为圣上解忧。

1986年哈雷彗星再次回归,已经⾛向太空的⼈类⾃然更不会错过这个机会。全球范围内成⽴了国际哈雷彗星联测组织(IHW),协调全世界的地⾯观测和空间探测。前苏联“织⼥星”1号(Vega 1)、“织⼥星”2号、欧空局“乔托”号(Giotto)、⽇本“彗星”号(Suisei)、“先驱者”号(Sakigake)5个探测器组成豪华“哈雷舰队”⻜向太空,第⼀次近距离观察这位⼈类的⽼朋友。

从1985年⾄1986年,中国的天⽂台组织了⼤规模的观测,跟随着哈雷彗星的轨道,⾜迹也从新疆、陕⻄⼀路向南来到云南、海南,直⾄澳⼤利亚、新⻄兰,甚⾄南极。上海⾃然博物馆(当时正在筹建上海天⽂馆)也派出⼀⽀观测队在海南成功拍摄到哈雷彗星的影像。业余观测活动在全国近30个省市展开,尤其是⻘少年观测活动可谓盛极⼀时。现在许多40多岁的爱好者的天⽂启蒙就是来⾃哈雷彗星上⼀轮的回归。

为了迎接哈雷彗星,著名家⽥逢俊、著名作曲家张⻰共同为⻘少年创作了⼀⾸合唱曲《哈雷彗星你好》。

哈雷彗星已经调头了,对它的期待只会是越来越⾼。它现在距离我们远在35.14天⽂单位(约53亿公⾥)之外,是⼀个只有30⼏等的⽬标,只有詹姆斯·⻙布空间望远镜和哈勃空间望远镜有能⼒追踪它。然⽽哈雷彗星是当前已知最⼤的彗星,平均直径达到11公⾥。当它再度来到0.59天⽂单位(约8850万公⾥)的近⽇点附近时,⼀定会成为天上不容忽视的天体。

根据⽬前的轨道预测,哈雷彗星下⼀次过近⽇点的时间为2061年7⽉28⽇。当然,彗星的轨道时常受到⼤⾏星引⼒的影响⽽发⽣变化,实际⽇期还会得到进⼀步修正。13746天。让我们⼀起期待!

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