彗尾
彗尾（英语：comet tail）和彗发是彗星在内太阳系受到太阳照射，从地球可以看见的结构，是由直接反射阳光的灰尘和从发射出光辉的离子化气体两种形成来源结合成的。多数的彗星都很暗淡，必须用望远镜才能看见，但是每十年左右，都会有几颗亮到可以用裸眼直接看见的彗星。
每颗彗星的气体和尘埃喷流形成的彗尾都是独特的，指向的方向也都略有不同。尘埃尾会被拖曳在彗星轨道的后方，他经常会因为曲线的形状而形成反尾。同时，由气体构成的离子尾永远都指向背向太阳的方向，因为这些气体受到太阳风的影响远比尘埃来得强烈，跟随的是磁力线，而不是轨道的路径。从地球观测的视差有时会使彗尾看似指向相反的方向[1]。
彗星固体的核心大小一般不会超过50公里的直径，但是彗发可以比太阳还要大，并且彗尾的长度可以超过1天文单位(1亿5千万公里)或是更长[2]。 对反尾的观测在太阳风的发现上有着重大的贡献[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，公元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，古书推断是太阳的气将彗尾吹向背离太阳的方向。[来源请求]
离子尾的形成是太阳的紫外线辐射对彗发产生光电效应的结果。一旦质点被游离，它们会获得净值为正的电荷，并且产生"诱导磁层"包围着彗星。彗星和诱导磁场对向外流动的太阳风粒子形成一个障碍，彗星在轨道上相对于太阳风的速度是超音速的，因此在太阳风流动方向的彗星前端形成弓形震波。在这个弓形震波，彗星高浓度的离子(称为"吸合离子")聚集并"载入"活动中的等离子与太阳磁场，而这些场线披覆在彗星的周围形成了离子尾[4]。
尾的形成
在外太阳系，彗星依然维持着冰冻的状态，由于它们的体积很小，因此很难被侦测到。从统计上，哈伯太空望远镜可以检测在柯伊伯带中非活动状态下的彗星[5][6]，但这些检测结果仍受到质疑[7][8]，并且未能独立的被验证。当一颗彗星接近内太阳系，太阳辐射导致彗核内的挥发性物质蒸发，并且夹带着尘埃颗粒一起流出。这些被释放出的尘埃和气体形成一个极为巨大，但也极端脆弱的大气层包围着彗星，称为彗发 ，太阳的辐射压和太阳风施加在彗发上的力导致一个巨大的彗尾形成，并且它的方向永远是离开太阳的。
彗尾的流失
如果离子尾是充分发展的，则磁场在某一点上会挤压在一起，在某一段距离上的离子尾会发生磁场重联的现象，这会造成"彗尾不连接事件"[4]。这种现象已经多次被观测到，最显著的是当恩克彗星在2007年4月20日通过CME的物质时，彗尾数度完全的被切断。此一事件是日地关系天文台观测到的[9]。
在1996年，发现彗星会辐射X射线[10]。这令研究人员很惊讶，因为X射线辐射通常只出现在高温物体。这些X射线被认为是由彗星和太阳风的交互作用生成的：当高电荷的离子飞行通过彗星的大气层时，它与彗星的原子和分子碰撞，"抢夺"了彗星的一个或多个电子。这种掠夺导致X射线和远紫外线光子的辐射[11]。
参考资料
- ^ McKenna, M. Chasing an Anti-Tail. Astronomy Sketch of the Day. 20 May 2008 [2009-02-25]. （原始内容存档于2019-06-10）.
- ^ Yeomans, Donald K. Comet. World Book Online Reference Center. World Book. 2005 [2008-12-27]. （原始内容存档于2010-01-17）.
- ^ Biermann, L. The plasma tails of comets and the interplanetary plasma. Space Science Reviews. 1963, 1 (3): 553. doi:10.1007/BF00225271.
- ^ 4.0 4.1 Carroll, B. W.; Ostlie, D. A. An Introduction to Modern Astrophysics. Addison-Wesley. 1996: 864–874. ISBN 0201547309.
- ^ 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 [2010-07-29]. doi:10.1086/176581. . （原始内容存档于2016-06-04）.
- ^ 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.
- ^ 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.
- ^ Jewitt, David C.; Luu, Jane; Chen, J. The Mauna Kea-Cerro-Tololo (MKCT) Kuiper Belt and Centaur Survey. Astronomical Journal. 1996, 112 (3): 1225 [2010-07-29]. doi:10.1086/118093. （原始内容存档于2016-06-04）.
- ^
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.; Davies, J. A. The Heliospheric Imagers Onboard the STEREO Mission. Solar Physics. 2009, 254 (2): 387–445. doi:10.1007/s11207-008-9299-0.
|last1=和|last=只需其一 (帮助);|first1=和|first=只需其一 (帮助) - ^ First X-Rays from a Comet Discovered. Goddard Spaceflight Center. [2006-03-05]. （原始内容存档于2012-07-25）.
- ^ Interaction model – Probing space weather with comets. KVI atomics physics. [2009-04-26]. （原始内容存档于2006-02-13）.
外部链接
- 开放目录项目中的“Comets”
- Comets Page （页面存档备份，存于互联网档案馆） at NASA's Solar System Exploration （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Source of useful comet-related material on the Web
