彗尾

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彗星塵埃尾的圖,塵埃尾(或反尾都是以氣體為主的彗尾。NASA
霍姆斯彗星 (17P/霍姆斯)在2007年顯示出藍色的離子尾(在右邊)。

彗尾彗髮是彗星在內太陽系受到太陽照射,從地球可以看見的結構,是直接反射陽光的灰塵和從發射出光輝的離子化氣體。多數的彗星都很暗淡,必須用望遠鏡才能看見,但是每十年左右,都會有幾顆亮到可以用裸眼直接看見的彗星。

每顆彗星的氣體和塵埃噴流形成的彗尾都是獨特的,指向的方向也都略有不同。塵埃尾會被拖曳在彗星軌道的後方,他經常會因為曲線的形狀而形成反尾。同時,由氣體構成的離子尾永遠都指向背向太陽的方向,因為這些氣體受到太陽風的影響遠比塵埃來得強烈,跟隨的是磁力線,而不是軌道的路徑。從地球觀測的視差有時會使彗尾看似指向相反的方向[1]

彗星固體的核心大小一般不會超過50公里的直徑,但是彗髮可以比太陽還要大,並且彗尾的長度可已超過1天文單位(1億5千萬公里)或是更長[2]。 對反尾的觀測在太陽風的發現上有著重大的貢獻[3]。古中国在对彗星的长期观察中,注意到彗尾总是背向太阳,西元653年正史描述当彗星早上出现时,它的尾指向西,而当它晚上出现时,它的尾巴指向东,古書推斷是太阳的将彗尾吹向背离太阳的方向[4]

離子尾的形成是太陽的紫外線輻射對彗髮產生光電效應的結果。一旦質點被游離,它們會獲得淨值為正的電荷,並且產生"誘導磁層"包圍著彗星。彗星和誘導磁場對向外流動的太陽風粒子形成一個障礙,彗星在軌道上相對於太陽風的速度是超音速的,因此在太陽風流動方向的彗星前端形成弓形震波。在這個弓形震波,彗星高濃度的離子(稱為"吸合離子")聚集並"載入"活動中的電漿與太陽磁場,而這些場線披覆在彗星的周圍形成了離子尾[5]

尾的形成[编辑]

外太陽系,彗星依然維持著冰凍的狀態,由於它們的體積很小,因此很難被偵測到。從統計上,哈柏太空望遠鏡可以檢測在古柏帶中非活動狀態下的彗星[6][7],但這些檢測結果仍受到質疑[8][9],並且未能獨立的被驗證。當一顆彗星接近內太陽系太陽輻射導致彗核內的揮發性物質蒸發,並且夾帶著塵埃顆粒一起流出。這些被釋放出的塵埃和氣體形成一個極為巨大,但也極端脆弱的大氣層包圍著彗星,稱為彗髮 ,太陽的輻射壓太陽風施加在彗髮上的力導致一個巨大的彗尾形成,並且它的方向永遠是離開太陽的。

彗尾的流失[编辑]

恩克彗星彗尾的流失。

如果離子尾是充分發展的,則磁場在某一點上會擠壓在一起,在某一段距離上的離子尾會發生磁場重聯的現象,這會造成"彗尾不連接事件"[5]。這種現象已經多次被觀測到,最顯著的是當恩克彗星在2007年4月20日通過CME的物質時,彗尾數度完全的被切斷。此一事件是日地關係天文台觀測到的[10]

在1996年,發現彗星會輻射X射線[11]。這令研究人員很驚訝,因為X射線輻射通常只出現在高溫物體。這些X射線被認為是由彗星和太陽風的交互作用生成的:當高電荷的離子飛行通過彗星的大氣層時,它與彗星的原子和分子碰撞,"搶奪"了彗星的一個或多個電子。這種掠奪導致X射線和遠紫外線光子的輻射[12]

參考資料[编辑]

  1. ^ McKenna, M. Chasing an Anti-Tail. Astronomy Sketch of the Day. 20 May 2008 [2009-02-25]. 
  2. ^ Yeomans, Donald K. Comet. World Book Online Reference Center. World Book. 2005 [2008-12-27]. 
  3. ^ Biermann, L. The plasma tails of comets and the interplanetary plasma. Space Science Reviews. 1963, 1 (3): 553. doi:10.1007/BF00225271. 
  4. ^ 太阳风
  5. ^ 5.0 5.1 Carroll, B. W.; Ostlie, D. A. An Introduction to Modern Astrophysics. Addison-Wesley. 1996: 864–874. ISBN 0201547309. 
  6. ^ Cochran, A. L.; Levison, H. F.; Stern, S. A.; Duncan, J. The Discovery of Halley-sized Kuiper Belt Objects Using the Hubble Space Telescope. Astrophysical Journal. 1995, 455: 342. doi:10.1086/176581. arXiv:astro-ph/9509100. 
  7. ^ Cochran, A. L.; Levison, H. F.; Tamblyn, P.; Stern, S. A.; Duncan, J. The Calibration of the Hubble Space Telescope Kuiper Belt Object Search: Setting the Record Straight. Astrophysical Journal Letters. 1998, 503 (1): L89. doi:10.1086/311515. 
  8. ^ Brown, Michael E.; Kulkarni, S. R.; Liggett, T. J. An Analysis of the Statistics of the Hubble Space Telescope Kuiper Belt Object Search. Astrophysical Journal Letters. 1997, 490 (1): L119. doi:10.1086/311009. 
  9. ^ Jewitt, David C.; Luu, Jane; Chen, J. The Mauna Kea-Cerro-Tololo (MKCT) Kuiper Belt and Centaur Survey. Astronomical Journal. 1996, 112 (3): 1225. doi:10.1086/118093. 
  10. ^ Eyles, C. J.; Harrison, R. A.; Davis, C. J.; Waltham, N. R.; Shaughnessy, B. M.; Mapson-Menard, H. C. A.; Bewsher, D.; Crothers, S. R. et al. The Heliospheric Imagers Onboard the STEREO Mission. Solar Physics. 2009, 254 (2): 387–445. doi:10.1007/s11207-008-9299-0.  |last1=|last=只需其一 (帮助); |first1=|first=只需其一 (帮助);
  11. ^ First X-Rays from a Comet Discovered. Goddard Spaceflight Center. [2006-03-05]. 
  12. ^ Interaction model – Probing space weather with comets. KVI atomics physics. [2009-04-26]. (原始内容存档于2006-02-13). 

外部鏈結[编辑]

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