哈雷彗星

　

1986年回歸時拍攝的哈雷彗星

哈雷彗星的發現

　　

世界古代關於哈雷彗星的記載

哈雷(1656-1742)

提起哈雷（1656-1742），人們都不會感到陌生，因為彗星中的佼佼者──哈雷彗星就是以他的名字命名的。

　　哈雷1656年出生在倫敦附近的哈格斯頓。1673年進入牛津大學女王學院學習數學。1676年，20歲的哈雷毅然放棄了即將到手的學位證書，隻身搭乘東印度公司的航船，在海上顛簸了三個月，到達南大西洋的聖赫勒納島，建立起人類第一個南天觀測站，進行了一年多的天文觀測，測編了世界上第一份精度很高的南天星表，被人們譽為「南天第谷」。哈雷推動牛頓寫出了經典力學的奠基之作《自然哲學的數學原理》，並慷慨解囊支付這部巨著的出版費用。僅此兩項就足以使哈雷名彪青史。但哈雷對人類的貢獻遠不止這些。他還發現了月球運動的長期加速現象，證明恆星不是恆定不動的。以後，又選擇了彗星這一前人涉及不多的領域，進行了深入的研究，開創了認識彗星和研究彗星的新領域。

　　第谷提出彗星是天體，但對於它是什麼樣的天體並不清楚。天文學家普遍認為彗星是在恆星之間的漂泊不定的「怪物」，無法預測它的行蹤。

　　哈雷對彗星似乎情有獨鍾。1680年，哈雷在法國旅遊時看到了有史以來最亮的一顆大彗星。兩年後，也就是1682年，又看到了另一顆大彗星。這兩顆大彗星在他心中留下了極為深刻的印象。

　　1682年8月，天空中出現了一顆用肉眼可見的亮彗星，它的後面拖著一條清晰可見、彎彎的尾巴。這顆彗星的出現引起了幾乎所有天文學家們的關注。當時，年僅26歲的英國天文學家哈雷對這顆彗星尤為感興趣。他仔細觀測、記錄了彗星的位置和它在星空中的逐日變化。經過一段時期的觀察，他驚訝地發現，這顆彗星好像不是初次光臨地球的新客，而是似曾相識的老朋友。

　　1695年，已是皇家學會書記官的哈雷開始專心致志地研究彗星。他從1337年到1698年的彗星記錄中挑選了24顆彗星，用一年時間計算了它們的軌道。發現1531年、1607年和1682年出現的這三顆彗星軌道看起來如出一轍，雖然經過近日點的時刻有一年之差，但可能解釋為是由於木星或土星的引力攝動所造成的。一個念頭在他腦海中迅速地閃過：這三顆彗星可能是同一顆彗星的三次回歸。但哈雷沒有立即下此結論，而是不厭其煩地向前搜索，發現1456年、1378年、1301年、1245年，一直到1066年，歷史上都有大彗星的記錄。

　　在哈雷生活的那個時代，還沒有人意識到彗星會定期回到太陽附近。自從哈雷產生了這個大膽的念頭後，便懷著極大的興趣，全身心地投入到對彗星的觀測和研究中去了。在通過大量的觀測、研究和計算後他大膽地預言，1682年出現的那顆彗星，將於1758年底或1759年初再次回歸。哈雷作出這個預言時已近50歲了，而他的預言是否正確，還需等待50年的時間。他意識到自己無法親眼看見這顆彗星的再次回歸，於是，他以種幽默而又帶點遺憾的口吻說：如果彗星根據我的預言確實在1758年回來了，公平的後人大概不會拒絕承認這是由一位英國人首先發現的。 在哈雷去世10多年後，1758年底，這顆第一個被預報回歸的彗星被一位業餘天文學家觀測到了，它準時地回到了太陽附近。哈雷在18世紀初的預言，經過半個多世紀的時間終於得到了證實。後人為了紀念他，把這顆彗星命名為「哈雷彗星」。其實在歷史上從公元前240年起的每次回歸我國都有所記載，最早的一次可能是周武王伐紂之年，即公元前1057年。哈雷彗星每隔大約76年都會按時回歸。在哈雷彗星回歸時，可以對它進行大量的觀測研究。哈雷彗星的最近一次回歸是1986年，中國和各國一樣對它進行了大量的觀測，發現了斷尾現象。它的再次回歸要等到2062年左右。

　　哈雷在1705年發表了《彗星天文學論說》，宣布1682年曾引起世人極大恐慌的大彗星將於1758年再次出現於天空（後來他估計到木星可能影響到它的運動時，把回歸的日期推遲到1759年）。當時哈雷已年過五十，知道在有生之年無緣再見到這顆大彗星了。於是他在書中寫道：「如果彗星最終根據我們的預言，大約在1758年再現的時候，公正的後代將不會忘記這首先是由一個英國人發現的……」

　　一些人嘲笑哈雷是在說胡話，一些人對哈雷的預言將信將疑，但相信哈雷預言的也大有人在。法國數學家克雷荷在彗星回歸前做了精確的預報：由於木星和土星的影響，彗星將在1759年4月13日前後一個月過近日點。

　　1758年初，法國天文台的梅西葉就動手觀測了，指望自己能成為第一個證實彗星回歸的人。1759年1月21日，他終於找到了這顆彗星。遺憾的是首次觀測到彗星回歸的光榮並不屬於他。原來1758年聖誕之夜德國德雷斯登附近的一位農民天文愛好者已捷足先登，發現了回歸的彗星。

　　1759年3月14日哈雷彗星過近日點，正是克雷荷預告的一個月前。此時，哈雷已長眠地下十幾年了。科學家的生命是有限的，但他們對科學的貢獻卻永世長存。正像哈雷當年所希望的那樣，大家沒有忘記哈雷，將這顆彗星命名為哈雷彗星。

　　對哈雷彗星的觀測和研究不僅證實了周期彗星的存在，也大大促進了彗星天文學的發展。此外，哈雷彗星還像巡迴大使一樣周期性地檢閱太陽系各大行星並經歷各種各樣的環境，帶回豐富的信息，因此，它的每次回歸都引起天文學家的極大興趣。

　　哈雷彗星每76年回歸一次，絕大部分時間深居在太陽系的邊陲地區，即使用現代最大的望遠鏡也難以搜尋到它的身影。地球上的人們只有在它回歸時有三四個月的時間能夠見到它。一般來說，人的壽命只有70歲左右，因此一個人很少能兩次看到哈雷彗星。只有一些「老壽星」才有這種機會，第一次看到它是在咿呀學語的幼年，而第二次看到它就到了步履蹣跚的晚年了。

　　這裡需要向讀者說明的是梅西葉雖沒有成為第一個證實彗星回歸的人，但他並不灰心，而是開始有系統地尋找彗星，年復一年，日復一日地在凌晨和黃昏後進行觀測，一生中共發現了21顆彗星，而經他觀測過的彗星達到46顆。一次，法國國王路易十五開玩笑地說他是「彗星的偵探」，這雖然是一句戲言，但卻是對梅西葉一生尋彗工作的最高褒獎。

　　

中國古代關於哈雷彗星的記載

　　中國人對哈雷彗星的記載，最早可上溯到殷商時代。「武王伐紂，東面而迎歲，至汜而水，至共頭而墜。彗星出，而授殷人其柄。時有彗星，柄在東方，可以掃西人也！」（《淮南子·兵略訓》）據張鈺哲推算，這是公元前１０５７年的哈雷彗星回歸的記錄。更為確切的哈雷彗星記錄是公元前６１３年（春秋魯文公十四年）的「秋七月，有星孛入於北斗。」（《春秋左傳·魯文公十四年》）這是世界第一次關於哈雷彗星的確切記錄。從公元前２４０年（戰國秦始皇七年）起，哈雷彗星每次回歸，中國均有記錄。 對哈雷彗星的記錄有時是很詳細的。其中最詳細的記錄，是公元前１２年（漢元延元年）「七月辛未，有星孛於東井，踐五諸侯，出何戍北率行軒轅、太微，後日六度有餘，晨出東方。十三日，夕見西方，犯次妃，長秋，斗，填，蜂炎冉貫紫宮中。大火當後，達天河，除於妃後之域。南逝度犯大角、攝提。至天市而按節徐行，炎入市中，旬而後西去；五十六日與蒼龍俱伏。」（《漢書·五行志》）中國古代彗星記錄較精確可靠。

　　２０世紀初，英國人克羅密林和科威耳曾經利用中國古代哈雷彗星記錄，跟計算所得的每次過近日點時間和周期相比較；最古記錄上推到公元前２４０年。對照結果都比較符合，足證古代記錄的可靠。五十年代法國人巴耳代在完成研究１４２８顆彗星的《彗星軌道總集》之後斷定說：「彗星記載最好的（除極少數例外），當推中國的記載。」１９５５年蘇聯什克洛夫斯基讚揚：「在中國近２０００年的史志記載中，毫無遺漏地記載哈雷彗星的出現」。 由於中國彗星史料豐富、連續和較精確可靠，所以在近現代的天體探索中發揮了重要作用，表現出巨大的現代科學價值。１８５０年欣德（Ｊ．Ｒ．Ｈｉｎｄ）曾根據中國彗星史料進行計算，發現哈雷彗星的軌道面和黃道面的交角在逐漸變化，從而對研究彗星的起源和演化作出幫助。１９７２年美國勃勒德（Ｂｒａｄｙ）應用中國彗星記錄，探索１６８２年來的彗星運動，來探索１９８６年哈雷彗星的回歸，從而提出太陽系中存在著未知的第十大行星的假設。１９７１年在愛爾蘭的華人江濤重新審查了有關記錄，雖否定存在第十大行星的假設，但證實非引力效應的存在。１９７８年張鈺哲應用中國這些彗星記錄進行研究，得出可能的確存在的這個冥外行星，或在離太陽５０天文單位處有一環狀的總質量略等於地球的彗星雲。這些情況都說明了中國古代關於哈雷彗星的記錄，確有其重要的科學價值，它為解決現今天文學的有關問題，提供了寶貴的資料。」遺憾的是，我國古人未能確定某次出現的彗星是不是曾出現過的那一個。

  哈雷彗星概況

　　大部分彗星都不停地圍繞太陽沿著很扁長的軌道運行。循橢圓形軌道運行的彗星，叫「周期彗星」。公轉周期一般在3年至幾世紀之間。周期只有幾年的彗星多數是小彗星，直接用肉眼很難看到。不循橢圓形軌道運行的彗星，只能算是太陽系的過客，一旦離去就不見蹤影。大多數彗星在天空中都是由西向東運行。但也有例外，哈雷彗星就從東向西運行的。

　　哈雷彗星的平均公轉周期為76年， 但是你不能用1986年加上幾個76年得到它的精確回歸日期。主行星的引力作用使它周期變更，陷入一個又一個循環。非重力效果（靠近太陽時大量蒸發）也扮演了使它周期變化的重要角色。在公元前239年到公元1986年，公轉周期在76.0（1986年）年到79.3年（451和1066年）之間變化。最近的近日點為公元前11年和公元66元。 

　　 

哈雷彗星軌道圖

　哈雷彗星的公轉軌道是逆向的，與黃道面呈18度傾斜。另外，像其他彗星一樣，偏心率較大。哈雷彗星的彗核大約為16x8x8 千米。與先前預計的相反，哈雷彗星的彗核非常暗：它的反射率僅為0.03，使它比煤還暗，成為太陽系中最暗物體之一。哈雷彗星彗核的密度很低：大約0.1克/立方厘米，說明它多孔，可能是因為在冰升華後，大部分塵埃都留了下來所致。 

　　哈雷彗星在眾多彗星中幾乎是獨一無二的，又大又活躍，且軌道明確規律。這使得Giotto飛行器瞄準起來比較容易。但是它無法代表其他彗星所具有的公性。

　　彗星本身是不會發光的。早在我國晉代，我國天文學家就認識到這一點。《晉書·天文志》中記載，「彗本無光，反日而為光」。彗星是靠反射太陽光而發光的。一般彗星的發光都是很暗的，它們的出現只有天文學家用天文儀器才可觀測到。只有極少數彗星，被太陽照得很明亮拖著長長的尾巴，才被我們所看見。

　　哈雷彗星(Halley"s comet)第一顆經推算預言必將重新出現而得到證實的著名大彗星。當它在1682年出現後，英國天文學家哈雷注意到它的軌道與1607年和1531年出現的彗星軌道相似，認為是同一顆彗星的三次出現，並預言它將在1758年底或1759年初再度出現。雖然哈雷死於1742年，沒能看到它的重新出現，但在1759年它果然又回來，這是天文學史上一個驚人成就。這顆彗星因而命名為哈雷彗星。它的公轉周期為76年，近日距為8,800萬公里（0.59天文單位），遠日距為53億公里（35.31天文單位），軌道偏心率為0.967。中國史書上對哈雷彗星的出現有詳細記載。論記錄時間之早，首推《春秋》。《春秋》說：魯文公十四年（公元前613年）「秋七月，有星孛入於北斗。」這是世界上第一次關於哈雷彗星的確切記錄。論所記內容之早，則首推西漢的《淮南子》。《淮南子·兵略訓》說：「武王伐紂，東面而迎歲，至汜而水，至共頭而墜，彗星出，而授殷人其柄。」據中國天文學家張鈺哲推算，這是公元前1057年哈雷彗星回歸的記錄。從公元前240年起，哈雷彗星每次出現，中國都有記載，其次數之多和記錄之詳，是其他國家所沒有的。哈雷彗星的原始質量估計小於10萬億噸。如取近似值，彗核平均密度為每立方厘米1克，則彗核半徑應小於15公里。估計它每公轉一圈，質量減少約20億噸，這只是其總質量的很小一部分，因此它還會存在很久。

哈雷彗星的成分

　　水、氨、氮、甲烷、一氧化碳、二氧化碳......和不完備分子的自由基，是哈雷彗星的主要成分。 

　　衛星收集到的慧尾物質表面，上面所描述的物質成分完全是主觀臆想，胡說八道而矣。

  哈雷彗星觀測記錄

　　公元前240年 《史記－始皇本紀》「七年，彗星先出東方，見北方，五月見西。」

　　公元前164年下半年 巴比倫的黏土版中記錄

　　公元前87年8月

　　公元前12年10月 當時有學者稱其為《聖經－新約》的伯利恆之星

　　公元66年1月

　　公元141年3月

　　公元218年5月

　　公元295年4月

　　公元374年2月

　　公元451年6月

　　公元530年9月

　　公元607年3月 《日本書紀》中有記錄

　　公元684年10月 《日本書紀》天武12年有記錄

　　公元760年5月

　　公元837年2月

　　公元912年7月

　　公元989年9月 日本和中國均有記錄，日本並因此更改年號為永祚

　　公元1066年3月 。《宋史·天文志》：「治平三年三月己未，彗出營室，晨見東方，長六尺許，西南指危洎墳墓，漸東速行近日而伏。至辛已，夕見西南，北有星無芒彗，益東方，別有白氣一，闊三尺許，貫紫微極星並房宿，首尾入濁，益東行，歷文昌，北斗貫尾。至壬午，星復有芒彗，長丈余，闊三尺余，東北指，歷五車，白氣為歧橫天，貫北河、五諸侯、軒轅、太微五帝坐內五諸侯及角、亢。氏、房宿。癸未，彗長丈五尺。星有彗氣如一升器。歷營宿至張，凡一十四舍。積六十七日，星氣孛皆滅。」

　　公元1145年4月

　　公元1222年9月

　　公元1301年10月

　　公元1378年11月

　　公元1456年6月

　　公元1531年8月

　　公元1607年10月27日 

　　公元1682年 為哈雷彗星發現的那年

　　公元1759年3月13日 哈雷的預言被成功證實，此時中國為乾隆24年

　　公元1835年11月16日

　　公元1910年4月20日 達到-3.3星等

　　公元1985年底至1986年5月哈雷彗星回歸地球（1986年4月11日距地球最近，約6300萬公里）

  哈雷彗星探測器

　　

韋加號探測器

1984年12月15日，蘇聯發射第一個哈雷彗星探測器。

　　蘇聯發射的韋加號探測器是第一個造訪哈雷彗星的人類使者。在韋加1號啟程6天之後，12月21日韋加2號接著升空，結伴飛往哈雷彗星進行考察。

　　兩個韋加號結構相同，質量4噸，都有一碟形天線和儀器平台。平台上裝有分光計、攝譜儀和相機等，4塊太陽能電池板為探測器提供能源。探測器由三軸陀螺儀保持穩定，並使它指向任何方向。其主要任務是在哈雷彗星回歸期間探測彗星的氣體成分及其外流速度，拍攝彗核的紅外和光譜照片，從而獲取彗核的溫度、塵埃質點和氣體分子的性質、密度分布等數據。

　　1985年6月韋加1號首先順道到達金星，向金星表面投放了登陸艙，然後在金星引力作用下，轉入飛向哈雷彗星的行星軌道。1986年3月4日韋加1號在距哈雷彗星1400萬千米處開始對哈雷彗星進行考察，拍攝到數十張高質量的哈雷彗星照片；3月6日在距哈雷彗星只有8900千米的地方作了綜合考察。1986年3月9日，韋加2號在距哈雷彗星8200千米處飛過，發回700多張哈雷彗星照片，傳回有關彗核的物理化學特性、彗核周圍氣體與塵埃等方面的新情況。

　　1910年哈雷彗星非常亮，達-3.3等;1986年哈雷彗星很暗，幾乎看不到。

  《1985-1986哈雷彗星回歸》特種郵票

　　 

《1985-1986哈雷彗星回歸》特種郵票

1985年底至1986年5月這段時間裡，神秘的哈雷彗星出現在地球上空。這次回歸，1986年4月11日離地球最近，約6300萬公里，人們用肉眼能夠看到這顆拖著長「尾巴」的哈雷彗星。

　　為了紀念哈雷彗星的回歸，1986年4月11日，我國原郵電部發行了一套《1985-1986哈雷彗星回歸》特種郵票，全套1枚，面值20分。袁加設計。由北京郵票廠印刷。

　　圖案展示了哈雷彗星瑰麗的光彩。在茫茫宇宙空間，哈雷彗星猶如一道光彩奪目的閃電，拖著一條漂亮的長「尾巴」，姿勢雄偉，神采奕奕。將人類居住的地球置在畫面最下端，既給哈雷彗星留下廣闊無垠的宇宙空間，表現出哈雷彗星回歸時的氣勢和風采，也能夠讓人產生一種感覺，自己彷彿站在地球上，正在翹首欣賞哈雷彗星壯麗的蹤跡。
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