黑暗的夜空中一颗核心璀璨，
丝绸般的尾巴光芒四耀地扫过诸星。
安徒生在小说《彗星》里写一位老人，随彗星降生与逝去：“若你留心人和事，你会看到他们总是再回来。同一个故事以前发生过，以后还会再发生。正如彗星，它飞进太空，消失若干年，但它总会归来。” 而彗星科学的轮回，要从四百年前讲起。
/ 神秘来客
古代的天文革命，常以彗星为肇始。1577年，一颗大彗星“尾如弯弓，亮如闪电，映亮了苍穹和大地”（《爱尔兰王国志》），从金星飞到土星的轨道，自由地穿过行星之间。丹麦天文学家第谷·布拉赫借此证据，一举推翻了亚里士多德那水晶般不可穿透的天球假说。
天体不再附于天球，它们的运动需要一个理由。1682年，一颗大彗星现身于英国天文学家埃德蒙·哈雷的婚礼。它那狭长的椭圆轨道，后来印证了牛顿的理论：是引力，让天体周期运转。
从哈雷彗星开始，将近两百年内，彗星研究一直都是天体力学的主场。它们掠过大行星，提供了复杂的轨道计算情形。然而，对于彗星的物理本质，人们却所知甚少。它们离太阳远时小，离太阳近时又陡然变大；看似坚固，经受的理论温度却连宝石都能熔化；源源不断地喷出尾迹，每次返回时自身却维持原样……
19世纪60年代，天文学家终于获取了几颗小彗星的光谱。1868年温内克彗星那显著的“史万条带”的形状，证明彗星上存在着炽热的碳蒸汽。差不多同一时期，狮子座流星雨和英仙座流星雨被证明与坦普尔-塔特尔彗星和斯威夫特-塔特尔彗星的轨迹分别吻合。彗星与流星雨，这两种典型的神秘天象，居然同源同宗。
/ 朦胧面纱
然而，此时彗星面纱朦胧依旧；从占星时代流传下来的凶恶迷信，依然在民间流传。1910年，一颗大彗星降临夜空。它的光芒刺破黎明，尾迹横亘四分之一个天空，被称为“白昼彗星”。俄罗斯的农民中弥漫着一阵恐慌，他们以为远东大战即将来到。这年五月份，哈雷彗星回归。着迷通灵术的法国科学家卡米伊·弗拉马利翁宣称，地球穿过它的尾迹时，人类会被其中的氰化物灭绝。防毒面具和药物顿时脱销，主妇在门缝里塞上布条，民众在街道上跪着祈祷。
/ 寻根觅源
随着20世纪中期彗星物理的革命，人们意识到了彗星平凡而冷酷的本质。1950年，美国天文学家弗雷德·惠普尔发表论文，证明彗核其实不过是“冰聚合物”——临近太阳时，冰块升华，产生表面蓬松的彗发；冰块冻住的碎屑也随之脱落、吹走，沿轨道一路留下反射阳光的尘埃尾巴。
同在19世纪50年代，人类首次探测到了太阳风的存在，那是数百千米每秒的带电粒子流。德国天文学家路德维希·比尔曼强调，太阳所喷出的澎湃的风，也吹动着彗星释放的气体。气体被激发成等离子态，受太阳风磁场的约束，笔直地背离太阳的方向，与尘埃尾岔开，形成“离子尾”。
和惠普尔的论文同年，荷兰天文学家扬·奥尔特分析了数十颗长周期彗星的轨道，发现它们都会飞至约两万倍于地球轨道半径的地方，那里应该有一片更大的彗星之海。这片球形的“奥尔特云”包裹着整个太阳系，里面充满了冰成分的微行星，储存着超过一万亿颗彗星的原材料。又过了一年，荷裔美籍天文学家杰拉德·柯伊伯提出，在海王星之外还有一片区域，游荡着许多冰质小天体，这条“柯伊伯带”也应当是彗星的产地之一。倏忽之间，现代彗星科学的框架建立好了。
/ 探星热潮
到六十年代为止，供科学家研究的大部分彗星都是目视发现的。由于彗星像行星一样绕日运动，刚发现时，彗头往往只是一粒小光点；随着轨道接近太阳，一天天逐渐明亮。直至到达近日点时，渺小的固态彗核被大气遮住，彗发延伸，在身后展开成两条彗尾：长而直的离子尾发着或蓝或绿的荧光，宽阔而弯曲的尘埃尾弥漫出一条黄色的光带。
日本的彗星业余观测尤为狂热。整个二十世纪中，日本的“彗星猎手”人数相当于全世界其他地区的总和。1965年，著名爱好者池谷薰和关勉发现了“池谷-关彗星”。它属于一类轨道接近太阳的族群——克鲁兹族，预测将会受到太阳极强的影响。果不其然，一个多月后它通过近日点时，亮度达到了满月的60倍之多，晴朗的白天也能清楚看见。
这颗二十世纪最亮的彗星，更激发了日本民众的寻彗热情。甚至在一夜之间，就有五人独立发现了同一颗彗星。二十年后，东海彼岸将掀起同样的热潮。
/ 彗星VIP
1983年，诗人北岛写下句子：“其实难以想象的/并不是黑暗，而是早晨/灯光将怎样延续下去/或许有彗星出现/拖曳着废墟中的瓦砾/和失败者的名字/让它们闪光、燃烧、化为灰烬。”一年后，哈雷彗星再次回归。
在哈雷名气的加持下，中国大地上掀起了观测彗星的狂潮。仅在北京一地，就有超过十三万人次参与。下到4岁的幼儿园孩子，上到耄耋老人，各种摄影比赛如火如荼，知识竞赛和讲习培训班遍地开花，甚至小商贩都摆出望远镜招徕生意。大批爱好者住进广西涠洲岛的军营里，和战士们一起观测。中学生们加入“全国青少年赴海南三亚观测队”，在鹿回头景区竖起“青少年哈雷彗星观测纪念碑”。天津、青岛、云南、贵州……这场轰轰烈烈的观测运动，让许多人结下了从事天文工作的缘分。
对业余观察者来说，这次哈雷彗星其实算不上惊艳。但对天文研究而言，它韵味深长。整个70年代，彗星学家主要关注彗星的化学成分。新研制的高分辨率光谱仪，识别出一种又一种离子与自由基。特别是在1973年的柯侯德彗星和1969年的贝内特彗星身上，首次定量确认了水分子的存在。
/ 亲密接触
然而，什么都比不上一场亲密接触。哈雷彗星到访一年前，“国际彗星探索者（ICE）”飞船飞近贾可比尼-秦诺彗星8000千米处，成功拍摄了离子尾。一年后，苏联的织女星一号、二号，日本的彗星号、先驱者号，欧洲的乔托号，五台飞船组成“无敌舰队”，一齐飞临哈雷彗星。乔托号直逼近到600千米，拍摄了首张近距离彗核照片。国际哈雷彗星联测组织（IHW）亦协调地基望远镜进行联合观测，获取了从紫外到射电的齐全光谱。
人类从未如此清晰地观察过彗星。彗核上的坑洞与隆起，彗发的喷流与壳层，甚至是尘埃微粒的大小都被看得一清二楚。惠普尔的“脏雪球”模型所言不虚，彗星携带了太阳系原初的信息。更重要的是，地基和空基联合观测，校准了此前难以消除的大气干扰。法国彗星学家费斯托深情地写道：“未来的彗星学家必将‘哈雷前’和‘哈雷后’称为两个时代，就像历史学家划分黑暗中世纪与文艺复兴一样！”
/ 彗木大事件
哈雷联合观测之后没几年，太阳系内又发生了一次重大彗星事件。1993年，天文学家尤金·舒梅克、卡罗琳·舒梅克和大卫·列维使用加州帕洛马天文台望远镜观测近地天体，发现了一颗围绕木星运转的彗星——舒梅克-列维9号彗星。估计它数十年前就被木星捕获，更重要的是，根据预测，它可能很快就会与木星相撞。这无疑令人振奋：在此之前，还没有人见过天体碰撞。
1994年，被潮汐力扯成碎片的舒梅克-列维9号彗星撞向木星，释放出600倍于全球核武库的能量，在木星上留下比地球还大的伤痕。
一场盛宴！研究太阳系演化的天文学家喜不自禁。然而在人类社会上，小行星灭绝恐龙的理论刚流传开，彗木撞击无疑加强了灭世事件的印象。
不出几年，一系列以彗星为主角的灾难电影上映：《毫无预警》、《天地大冲撞》、《世界末日》……科学已经将彗星的超自然象征瓦解，但根植人心中的恐慌，仍急切地在这强大的天体身上寻找寄宿。千禧年即将来到，“恐怖天文学”的宣传方式日渐嚣张：坠毁的外星飞碟、可怕的黑洞、爆炸的太阳……故弄玄虚虽一时吸引了眼球，科技的美感却被彻底丢掉。
1997年，又一颗数十年不遇的大彗星出现——海尔-波普彗星。彗星保持18个月肉眼可见创造了历史记录，就算在光污染严重的城市，人们也能轻易地分辨它分岔的彗尾。作家八月长安在《时间的女儿》中回忆：“全地球人都能在晴朗的夜晚清晰地看到它长长的尾巴，像铁臂阿童木不小心遗落了一只喷射引擎。我虔诚地抬头看着它，觉得自己就是被选中的孩子，海尔-波普是为我而来。”
那是网络时代的起步。天文摄影登陆线上，NASA开启了每日天文一图栏目，国内一些天文论坛也在不久后创立。“Z世代”以一种全新的角度仰观天象。彗星观测的局面，也将被变迁的技术彻底改变……
本人于2022年8月1日21:21:03阅读完此文章，特于此记录并分享
文章来源：中国国家天文
文章作者：刘丰源 中国国家天文 2022-07-20 17:09 发表于北京
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