24、彗星為什麼有尾巴?
到了十八世紀,人們終於確認出,某些彗星在固定的軌道上繞著太陽轉動,不過,這些軌道一般都是非常扁長的。當彗星在軌道的遠端時,人們看不到它們。只有當它們位於近端時——這在幾十年中才有一次(也許是上百或上千年)——它們才成為可以看見的天體。
1950年,一位名叫奧爾特的荷蘭天文學家提出,有一團巨大的星雲,其中可能包含著幾十億顆小行星,在距離太陽一光年或甚至更遠的地方運行。它們比冥王星這顆最遠的行星還要遠一千倍,而且,儘管它們為數甚眾,我們卻全然看不見它們。每隔那麼一段時間,可能在鄰近恆星的引力作用下,一些小行星在軌道上的運動會放慢下來,並開始朝太陽的方向落下。偶爾會有某個小行星深深地鑽進太陽系的內部,在離太陽幾百萬公里的近處翱翔,自此之後,它就將保持自己的新軌道,成為我們所看到的彗星。
幾乎與此同時,美國天文學家惠普勒也提出,彗星主要是由低沸點的物質(如氨和甲烷)構成的,同時也包含有細碎的石礫。這團彗星雲在遠離太陽的時候,氨、甲烷和其他物質都凝固成為堅硬的「冰塊」。
這種冰冷的彗星結構,在外層空間迅速運行時是穩定的。但是,一旦它們慢了下來,向太陽靠近時,又會出現什麼情況呢?當它進入太陽系內層時,會從太陽接受到越來越多的熱量,使得冰塊開始變成蒸汽,原先被凝在冰塊表層的石礫顆粒得到了自由,結果,彗星的核心就被一團塵埃和蒸汽所形成的雲霧包圍起來。越靠近太陽,這團雲霧就越稠密。
太陽朝四面八方刮著太陽風——一種向外奔湧的亞原子粒子雲。太陽風對彗星有一股作用力,這種力超過了彗星本身的微弱引力,彗星內的塵霧雲就開始被太陽風吹出來,向背離太陽的方向伸展。隨著彗星接近太陽,太陽風加強了,塵霧雲就成了背離太陽方向的一條長尾。離太陽越近,尾巴就越長,然而,這種尾巴是由極其稀薄的分散物質構成的。
自然,彗星一旦進入太陽系的內層空間,就不會長期存在下去。每靠近太陽一次,就造成一次物質損失。這樣,轉了幾十次以後,彗星就變成了很小的石頭核,或者乾脆碎裂成小隕石團。有一些這樣的隕石團正在確定的軌道上圍繞太陽運行。當它們在地球的大氣層裡穿過時,就會出現壯觀的「流星雨」。這些流星雨無疑是彗星的遺骸。