彗星影響人類

沒有哪個天體比彗星更引起人類的驚奇了。它的出現常被人類與災難聯係到一起。科學家對彗星的研究相比之下，比較詳盡，可是有一些現象至今也沒有得到合理的解釋。

自古以來，偶爾現身的彗星就被抹上了神秘恐怖的色彩。我國民間叫它“掃帚星”，認為它會給地球帶來災難、饑餓、戰爭。

當著名的哈雷彗星在1066年出現時，正是法國諾曼底公爵威廉率兵準備入侵英國的時候，後來法軍一舉獲勝，建立了諾曼底王朝，威廉公爵夫人為了紀念這次勝利，將當時的情景編織在一幅掛毯上，圖中一方是一群諾曼底人指著彗星露出勝利微笑，另一方則是英國的哈學德國王坐在王位上望著頭上的彗星，驚恐萬狀。

但是，埃德蒙。哈雷卻不相信這些迷信傳說。他曾擔任過格林尼治天文台台長。1682年，他26歲的時候，親眼見到了那顆以他名字命名的彗星。他利用牛頓的彗星軌道計算方法，分析了1337～1698年以來有觀測記錄的24顆彗星軌道，發現其中1531年、1607年和1682年的三顆彗星在出現方法、運行軌道和時間間隔上有著驚人的相似之處，遂於1705年斷定近幾顆彗星是同一顆彗星的反複出現，並預言，這一彗星將在1758年再度出現在空中，並且每隔76年將出現一次。

後來，哈雷的預言得以證實，該彗星在1．758年的聖誕之夜果然再次回歸，遺憾的是哈雷已於16年前與世長辭，無緣與他會麵了。為紀念哈雷的功績，從此，這顆彗星就被正式命名為“哈雷彗星”。這也是人類第一次為彗星命名。

20世紀哈雷彗星有兩次回歸。第一次是1910年5月，地球在哈雷彗星龐大的尾巴中逗留了好幾個小時，亮度如同火星，讓人大飽眼福；第二次，1985年～1986年，就遠不如上次壯觀，直到1986年3、4月份，人們才在南半球上空一睹其尊容。

1986年，天文學家已經認識到，彗星實際上是一個由石塊、塵埃、甲烷、氨所組成的，冰塊叫彗核，外表酷似一個深黑色的馬鈴薯，也像一個“髒雪球”。它與地球上的小山差不多，如果在上麵作“環星旅行”，大約半天就走完了，這樣的小個子，遠離太陽時在地球上是無法辨認的，當這個“髒雪球”飛向太陽時，由於太陽的加熱作用，使表麵的冰蒸發升華成氣體，與生粒子一起圍繞彗核成為雲霧狀的彗發和彗核，合稱彗頭。彗發又使陽光散射，便形成星雲般淡光的長長彗尾。

這時，彗頭直徑可達幾十萬千米，彗尾長達好幾千萬千米，變得好似龐然大物，但質量是卻小得出奇，絕大部分集中於彗核，隻到地球質量的十億分之一。

彗星分為沿橢圓形軌道運動的周期彗星，以及沿拋物線和雙曲線軌道運動的非周期彗星。周期彗星循著軌道日期性地回到太陽附近，隻有在這時顯得亮，我們在地球才容易發現它。周期彗星以200年為界，分為長周期和短周期兩種。哈雷彗星是短周期彗星的代表，它的周期是76年，下次它來到太陽附近將是21世紀60年代，猶如美國市場頗受歡迎的兒童運動衫上的字樣“哈雷彗星，2061年我將再次看到你”，表達了人們的盼望之情。雖然它是“稀客”一般，但終有回歸之時。最短的是思克彗星，周期3．3年，從1786年發現以來，已出現過五十多次，算是“常客”了。而非周期彗星就可以算是太陽係的“過客”，它們可能沿著雙曲線和拋物線從遙遠的太陽係深處來，在太陽這兒打個彎，就循著另一支“臂”一去不複返了，不知跑到哪處的天涯海角去了。

冷熱“共生星”

共生星是較新發現的一種類型的天體。共生星是單星還是雙星，限於觀測技術的製約還不能有結論。科學家們正日夜監視著這些星座，以期獲得更多的信息。

那是20世紀30年代的事情。當時天文學家在觀測星空時發現了一種奇怪的天體，對它的光譜講行的分析表明，它既是“冷”的，隻有兩三千度；同時又是十分熱的，達到幾萬度。也就是說，冷熱共生在一個天體上。1941年，天文學界把它定名為“共生星”。它是一種同時兼有冷星光譜特征(低溫吸收線)和高溫發射星雲光譜(高溫發射線)的複合光譜的特殊天體。幾十年來已經發現了約一百個這種怪星。許多天文學家為解開怪星之謎耗費了畢生精力。我國已故天文學家、北京天文台前台長和茂蘭早在四五十年代在法國就對共生星進行過不少觀測研究，在國際上有一定影響。此後，我國另一些天文學家也參加了這項揭謎活動。

半個多世紀過去了，但它的謎底仍未完全揭開。

最初，一些天文學家提出了“單星”說，認為，這種共生星中心是一個屬於紅巨星之類的冷星，周圍有一層高溫星雲包層。紅巨星是一處於比較晚期的恒星，它的密度很小，而體積比太陽大得多，表麵溫度隻有兩三千度。可是星雲包層的高溫從何而來的呢?人們卻無法解釋。太陽表麵溫度隻有6000度，而它周圍的包層——日冕的物質非常稀薄，完全不同於共生星的星雲包層。因此，太陽算不得共生星，也不能用來解釋共生星之謎。

也有人提出了“雙星”說，認為共生星是由一個冷的紅巨星和一個熱的矮星(密度大而體積相對較小的恒星)組成的雙星。但是，當時光學觀測所能達到的分辨率不算太高，其他觀測手段尚未發展起來，人們通過光學觀測和紅外測量測不出雙星繞共同質心旋轉的現象。而這是確定是否為雙星的最基本特征之一。

在1981年所進行的學術的討論會上，人們隻是交流了共生星的光譜和光度特征的觀測結果，從理論上探討了共生星現象的物理過程和演化問題。在那以後，觀測手段有了很大發展。天文學家用X射線、紫外線、可見光、紅外射電波段對共生星進行了大量觀測，積累了許多資料。共生星之謎的帷幕在逐漸揭開。

近些年，天文學家用可見光波段對冷星光譜進行的高精度視向速度測量證明，不少共生星的冷星有環繞它和熱星的公共質心運行的軌道運動，這有利於說明共生星是雙星。人們還通過具有高的空間分辨率的射電波段進行探測，查明了許多共生星的星雲包層結構圖，並認為有些共生星上存在“雙極流”現象(從一個星的兩個極區向外噴射物質)。現在，大多數天文學家都認為，共生星可能是由一個低溫的紅巨星或紅超巨星和一個具有極高溫度的看不見的極小的熱星以及環繞在它們周圍的公共熱星雲包層組成。它是一種處於恒星演化晚期階段的天體。

有的天文學家對共生星現象提出了這樣一種理論模型。共生星中的低溫巨星或超巨星體積不斷膨脹。其物質不斷外溢，並被鄰近的高溫矮星吸積，形成一個巨大的圓盤。即所謂的“吸積盤”。吸積過程中產生強烈的衝擊波和高溫波。由於它們距離我們太遠，我們區分不出它們是兩個恒星，而看起來像熱星雲包在一個冷星的外圍。

有的共生星屬於類新星。類新星是一種經常爆發的恒星。所謂爆發是指恒星由於某種突然發生的十分激烈的物理過程而導致能量大量釋放和星的亮度驟增許多倍的現象。仙女座Z型星是這類星中比較典型的，這是由一個冷的巨星和一個熱的矮星外包激發態星雲組成的雙星係統，經常爆發，爆發時亮度可增大數十倍。它具有低溫吸收線和高溫發射線並存的典型的共生星光譜特征。

但是雙星說並未能最後確立自己的陣地。

這其中一個重要原因是迄今為止未能觀測到共生星中的熱星。科學家隻不過是根據激發星雲所屬的高溫間接推論熱星的存在，從理論上判斷它是表麵溫度高達幾十萬度的矮星。許多天文學家都認為，對熱星本質的探索，應當是今後共生星研究的重點方向之一。

此外，他們認為，今後還要加強對雙星軌道的測量。進一步收集關於冷星的資料，以探討其穩定性。

天文學家們指出，對共生星亮度變化的監視有重要意義。通過不間斷的監視可以了解其變化的周期性，有沒有爆發，從而有助於揭開共生星之謎。但是共生星光變周期有的達到幾百天，專業天文工作者不可能連續幾百天盯住這些共生星，因此，他們特別希望天文愛好者能共同來監視。

揭開共生星之謎，對恒星物理和恒星演化的研究都有重要的意義。但要徹底揭開這個謎看來還需要付出許多艱苦的努力。