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李偉才

筆名李逆熵,香港著名科普作家。曾任職中學教師、太空館助理館長、天文台高級科學主任、港大國際學位課程中心總監。一九八五年因致力普及科學獲選為十大傑出青年。現為香港科幻會會長、香港科學館顧問委員會委員,及網台節目「浩浩熵熵」主持人。至今發表著作逾三十本。 網誌

生活

迎接大彗星!

迎接大彗星!
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ISON 11月18日情況 via NASA CIOC

過去一年,全世界的天文發燒友都翹首以待:一顆名叫「光科網 (ISON) 」的新彗星將會成為本世紀第一顆肉眼可見的大彗星。願望會否成真,下月初將會揭曉。

留意彗星(讀「睡」而不是「慧」,英文是 comet )是環繞太陽運行的一種天體,與流星 (meteor) 是截然不同的事物。

流星是太空中的塵埃掉落地球時,在穿越太氣層其間因劇烈磨擦生熱發光而形成的一瞬即逝的光華。一個浪漫的說法是在流星消失前許願,願望將會成真。但筆者觀看流星數十年,未有一次成功⋯⋯(如果太空石塊夠大而穿越大氣層後仍有殘餘部分抵達地面,這些殘餘的石塊便稱為隕石,英文是 meteorite 。當然,大部分這些隕石都掉進海洋裡。)

至於彗星,在天空中出沒的時間則可由數星期(如果它很明亮的話)至數個月(如果再加上望遠鏡的輔助)不等。例如著名的哈雷彗星在上世紀八十年代中回歸時,便在夜空中持續出現了數月之久。(可惜是次回歸亮度不足,大部分人與它緣慳一面,筆者也只是看了三次。)

那麼彗星究竟是什麼?簡單來說,它們是太陽系形成時剩餘下來的物質。由於它們乃由各種凍結了的氣體混雜著水冰、碎石和塵埃所組成,所以天文學家暱稱它們為「髒雪球 (dirty snowballs) 」。它們一般處於太陽系極其寒冷和偏遠的外圍(天文學家稱為奧爾特雲 (Oort Cloud) 區域),只是受了例如木星和土星等巨型行星的引力擾動,才會掉進太陽系的內圍。

在遠離太陽時,彗星便只有固體的部分,稱為彗核 (nucleus) 。這些彗核的直徑一般只有十數公里或更少。但當它們靠近太陽時,表面的物質會因為受到太陽的熱力和高能粒子流的激發而出現升華 (sublimation) 、蒸發 (evaporation) 甚至電離 (ionization) 。結果是彗核會不斷脹膨而形成由氣體和塵埃組成的彗髮 (coma) 。這些氣體和塵埃受到太陽輻射的壓力而不斷流出,於是形成了彗尾 (tail) 。主要由塵埃組成的「塵埃尾 (dust tail) 」一般會呈現彎曲的型態並帶黃色;而主要由電離氣(又稱電漿體或等離子體)組成的「離子尾 (ion tail) 」會較筆直,並且會帶藍色。留意兩種尾巴既由太陽輻射所導引,所以它們的指向永遠都背向太陽。也就是說,隨著彗星的繞日運動,它們的指向會不斷改變。

方才說彗核一般十分細小,但當它受熱產生彗髮後,這些彗髮的體積可是驚人的。按照科學家的觀測,其中一些可以較地球的體積還要大。至於彗尾的長度則更是驚人,其中一些可以較地球跟太陽的距離還要大!但若以密度計,這些彗髮和彗尾中的物質不般較地球上的空氣還要稀薄,是以科學家稱它們為「看得見的虛空」。

回到 ISON 之上,它於2012年9月被發現,當時還在木星的軌道以外。科學家推算出它的軌道時都嚇了一跳,原因是它於2013年11月28日最接近太陽時(過「近日點」),跟太陽表面的距離將會不足三個太陽的半徑,較最近太陽的水星還要接近得多。這樣的距離帶出了兩個可能性:一是彗星的物質會大量蒸發和離子化,因此會變得十分明亮。另一個則是彗星可能受熱力和引力的共同作用而被撕裂分解。(預計彗星表面最高可達攝氏2700度,較鐵的溶點還要高。)

過去數個星期,肉眼僅見的彗星已出現於日出前的天空,但筆者執筆時,它已是過於接近太陽而難於觀測。本月28日之後,它繞過太陽後將變成在日落後出現(最初的幾日也會因太接近太陽而難以觀測)。彗星亮度的預測從來都難以準確(1973/74年的高豪德彗星 (Comet Kohoutek) 是天文學家一趟最慘痛的經歷)。至於這顆ISON彗星究竟是龍是蛇,可快便有分曉。

十二月是香港天氣較好的月份,請大家不斷從互聯網上獲取有關的最新資料,盡量爭取機會一睹可能是廿一世紀的第一顆「大彗星」!

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