第27章 柯伊伯之境(21 / 22)

撞击,将引发巨大的灾难,如形成巨大的陨石坑、引发海啸、导致全球气温急剧下降、引发大规模物种灭绝、对人类社会和文明造成巨大冲击等。

哈雷彗星的彗核主要由水冰、固态二氧化碳(干冰)、甲烷冰、氨冰等挥发性物质以及尘埃颗粒组成。

彗核直径约16×8×8千米,形状不规则。其中的尘埃颗粒包括硅酸盐、碳质材料等。当哈雷彗星接近太阳时,彗核表面的挥发性物质会受热升华,形成彗发和彗尾。

哈雷彗星彗核大小和形状的测量主要有以下几种方法:

探测器观测

- 直接成像测量:如1986年苏联发射的“韦加”1号和2号探测器,分别飞到距哈雷彗核8900千米和8200千米处拍摄照片,通过对照片的分析测量,得出彗核长约11千米、宽4000米等数据。

- 近距离探测数据:探测器携带的各种仪器,如雷达、激光测距仪等,可直接测量彗核的距离、大小等参数,还能通过分析彗核对探测器的引力作用等,间接推算出彗核的质量、密度等信息,进而推断其大小和形状。

地面观测

- 目视观测结合星等估算:通过目视观测彗核的亮度,结合已知的距离和一些经验公式,估算彗核的大小。还可通过望远镜将彗核与已知角直径的恒星进行比较,估算彗核的角直径,再结合彗星到地球的距离,计算出彗核的实际大小。

- 雷达观测:向彗星发射雷达波,接收反射波,根据雷达波的传播时间、反射强度等信息,分析彗核的大小、形状和表面特征等。

- 光谱观测:通过对彗核的光谱分析,了解其物质成分和分布,进而推断彗核的大小和形状。例如,根据某些特定物质的光谱特征及其在彗核上的分布范围,估算彗核的尺寸。

哈雷彗星的彗核形成主要有以下过程:

在太阳系形成初期,原始太阳星云内的物质在引力作用下逐渐聚集。

一、物质聚集

- 冰物质与尘埃混合:柯伊伯带附近温度极低,使得水、氨、甲烷等挥发性物质以冰的形式存在。同时,星云中有大量的尘埃颗粒。这些冰物质和尘埃相互混合,在引力作用下逐渐聚集。

- 小行星碰撞合并:这个区域内的小行星不断碰撞和合并,其中一些含有较多冰物质和尘埃的小行星成为了彗核的雏形。

二、引力凝聚

- 松散物质聚集:随着时间的推移,更多的冰和尘埃被引力吸引到这些雏形上,逐渐形成了一个相对较大的、由冰和尘埃组成的松散集合体,即彗核。

三、长期演化

- 保持原始特征:由于哈雷彗星主要来自太阳系边缘的柯伊伯带,受到的外部干扰相对较少,因此彗核保留了很多太哈雷彗星的彗核在未来可能会发生以下变化:

物质损失与体积缩小

- 每次接近太阳时,彗核表面的冰物质和其他挥发性物质会因太阳辐射而升华,形成彗发和彗尾,这一过程会导致彗核物质不断损失,使其体积逐渐缩小。

- 随着物质的持续损失,彗核内部结构可能会变得更加松散,一些原本结合在一起的物质可能会逐渐分离,改变彗核的整体结构和物理性质。

轨道变化

- 由于太阳和其他大行星的引力作用,以及物质损失导致的质量变化,哈雷彗星的轨道可能会发生微小的改变。

- 虽然目前其轨道周期相对稳定在约76年,但未来随着各种因素的长期积累,轨道周期可能会出现一定的波动,回归时间可能会提前或推迟。

解体风险增加

- 随着物质的大量损失和结构的逐渐松散,彗核的稳定性会逐渐降低,在