昨天,我写了一篇关于彗星 2009 R1 麦克诺特 目前在极北天空 清晨可见的文章。巧合的是,在我发布文章后几小时,我收到了一位业余天文学家 Anthony Ayiomamitis 的电子邮件(就是那位拍摄了 白天国际空间站和木星非常酷的照片 的人),他发来了他在希腊拍摄的彗星照片,时间和我发文差不多。
哇,真漂亮!彗星的固体部分,称为彗核,在这个图像中远小于一个像素,因为他拍摄这张照片时,彗星距离我们超过 1.75 亿公里(1.1 亿英里)。即使是巨大的彗星,彗核也只有几十公里宽,所以在这么远的距离,它只是一个小点。Anthony 在他的麦克诺特页面 上详细介绍了他的观测结果。彗星看起来很大——而模糊的部分可能比行星还大!——因为你看到的是从彗核逸出的气体。远离太阳时,气体是冰冻的,彗星是固体的。但如果加热,那些冰就会变成气体,形成彗星的彗发(拉丁语意为头发)。在那些气体中,有甲烷、水、氨以及许多其他东西,很多都是相当有害的。但它为什么是绿色的呢?啊,这是个好问题(我很高兴我问了!),需要一点点背景知识。当从彗核中逸出的气体被紫外线照射时,它就会被电离;一个或多个电子会被从原子中剥离。这一点很重要,因为太阳吹出的亚原子粒子流被称为太阳风,当它从太阳向外传播时,会携带一个磁场。这个磁场会与彗星彗发中的离子相互作用,将它们剥离(这个过程相当复杂,尚未完全理解)。太阳风的速度远远快于彗星(每秒几百公里,而彗星可能只有几十公里),所以离子尾巴笔直地指向远离太阳的方向。就太阳风而言,彗星只是静止不动的。这就引出了彗星的翠绿色光辉。那种绿色是真实的,不仅仅是照片的制作方式!它的原因和霓虹灯发光的原因一样。当你有一个被电离的原子或分子(或者只是一个被激发的原子,电子被跃迁到更高的能级,然后可以回落下来),电子就可以与其母体重新结合。当它这样做时,它就会发出光。光的颜色非常强烈地取决于原子或分子的类型。例如,被激发的氢会发出红光,这就是为什么深空中的许多气体云会发出那种颜色。在彗星中,氰(CN)2 分子和双原子碳(C2)都会发出特征性的绿色光,这就是为什么一些彗星,比如麦克诺特,是绿色的。如果你认为这些彗星一定主要是由这两种分子组成的,因为彗星如此绿色,我不会怪你。但是,就像科学中的一切一样,还有更多的事情在发生……有些原子和分子比其他原子和分子发光更强。在相同条件下,一公斤氰的发光强度会远高于一公斤,比如氢。这取决于一些相当复杂的量子物理学——如果我省略细节,请原谅我——但你可以把它想象成一个人能比房间里其他所有人加起来都能大声喊出来。那一个人就会主导发出的声音,即使房间里有很多其他人。在彗星中也是如此:(CN)2 和 C2 是强发射体,所以它们的出现主导了我们看到的颜色。并非所有彗星都如此(有些可能缺乏这些化合物),但对麦克诺特来说确实如此;许多观测者报告了它强烈的蓝绿色。在我看来,我已经见过不少绿色彗星了,虽然在天空中看到这样一种发出幽灵般光芒的东西有点奇怪,但它总是很可爱。这颗彗星有望成为一颗不错的彗星,所以如果你有机会,出去找找它吧。













