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图源:中国国家地理,关晓东摄于辽宁大连

2024年,全网最亮的星肯定是6万年一遇的紫金山-阿特拉斯彗星,全国各地的媒体纷纷刷屏报道这颗国际巨“星”划过城市上空的美图,这颗星之所以珍贵,不仅是因为6万年一遇的绝美,更是这一遇之后,很大可能是这颗彗星将一去不复返了,即使6-7万年后再返回地球,那时的我们也都不复存在啦。

01.成名传说,6万年来的第一眼在盱眙

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徐智坚2024年9月28日摄于紫金山天文台盱眙观测站

C/2023 A3的发现过程可谓一波三折。这颗彗星最初于2023年1月9日由紫金山天文台盱眙观测站首次观测到,并向小行星中心(MPC)报告。然而,在随后的时间里,由于没有进一步的观测报告,它被认为已经遗失,因此在1月30日被从待确认物体名单中移除。然而,时隔44天后的2月22日,这颗彗星再次被位于南非萨瑟兰的南非天文台(South African Astronomical Observatory, SAAO)使用“小行星撞击地球末期警报系统”(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System, ATLAS)重新发现,并最终确认其为一颗彗星。

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紫金山-阿特拉斯彗星(C/2023 A3)穿越太阳系丨图中标出了2024年10月7日彗星及太阳系内其他天体的位置

彗星的命名遵循国际天文学联合会(IAU)的规定,通常包括彗星类型,发现年份和发现者的名字。首先是彗星的类型,由一个字母表示,

P(周期彗星) :这些彗星沿着已知的、周期性的轨道围绕太阳运行,通常它们的轨道周期少于200年。这类彗星被多次观测到,并且可以预测它们的回归。例如,哈雷彗星(1P/Halley),它大约每76年回归一次。

C(长周期或非周期彗星) :这些彗星沿着开放的轨道运行,它们的速度快于太阳系的逃逸速度。它们通常只经过一次,然后飞向星际空间。例如,紫金山-阿特拉斯彗星(C/2023A3)名称中的“C”代表这是一颗长周期彗星。

D(解体彗星) :D很少使用,表示彗星在初次发现后解体、崩溃或失踪。这些情况较为罕见,例如,舒梅克-列维9号彗星(D/1993F2),该彗星在1992年7月解体,之后在1994年7月与木星相撞,使人们首次直接观测到太阳系内的天体撞击。

X(轨道不确定彗星) :X用于那些轨道未知的彗星,通常是很久以前被发现的。例如,X/1106C1是1106年观测到的一颗彗星,但没有足够的数据来确定其轨道。

接下来是发现的年份。这个很简单。对于周期性轨道上的彗星,如果发现日期未知(通常是历史彗星),则可以使用最后一次回归的日期来表示。

之后是一对字母/数字组合。字母代表彗星被发现的月份,以半个月划分(或者更准确地说,从1号到15号为上半月,16号到月底为下半月)。A代表一月的上半月,B代表下半月,C代表二月的上半月,依此类推。I不会被使用,因为它会与数字1混淆,Z也不会被使用(仔细想想为什么?)。数字则表示在该时间段内彗星被发现的顺序。例如,1月上半月发现的第四颗彗星将是A4,二月下半月发现的第三颗彗星将是D3。

最后,是发现者的姓氏。通常最多可以列出三个,用连字符分隔。现在许多彗星都是在自动巡天观测中发现的,因此观测站或巡天观测的名称也会用到。

因此,紫金山-阿特拉斯彗星的名称C/2023A3(Tsuchinshan–ATLAS)的名称揭示了它是一颗长周期彗星,且是2023年1月上半月发现的第三颗彗星。

02.天外来客,它从哪里来

彗星,是宇宙级别的浪漫,当它像诗人一样拖着长长的身影孤独地划过天幕,它本身就带着古老的故事和未知的传奇。

人们不禁会问,它来自哪里?去往何处?

彗星是由冰、尘埃和其他挥发性物质组成的天体,当它们接近太阳时,受太阳辐射作用,彗星表面的挥发物会升华,释放出气体并带出尘埃,形成彗发和彗尾。而所谓的“大彗星”通常指那些在天空中极为明亮、显眼,并且可以被肉眼清晰看到的彗星。这些彗星以其壮观的外观和强烈的视觉冲击力,在历史上广为人知。它们之所以被称为“大彗星”,是因为它们不仅亮度极高,且其尾巴在夜空中尤为醒目。

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柯伊伯带示意图丨图源:NASA/SOFIA/Lynette Cook

科学家认为,短周期彗星(又称为周期彗星)起源于海王星轨道之外的一个由冰冻天体组成的圆盘状区域,称为柯伊伯带。这些天体通过与外行星的引力相互作用,被拖入太阳系内,变成活跃的彗星。

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C/2023 A3彗星轨道运行天区丨图源:Vito Technology, Inc.

在天文学中,轨道周期超过200年的彗星通常被称为长周期彗星,而C/2023 A3正是此类彗星。其轨道偏心率高达1.00009,属于典型的近抛物线彗星,轨道周期极其漫长。此外,其轨道倾角为139.1度,属于逆行轨道,表明该天体来自遥远的奥尔特云(Oort Cloud)。

奥尔特云的研究对我们理解太阳系的边界和形状有重要意义,毕竟它是目前人类发现太阳系的最远边界,也是太阳的引力能够控制的最远的区域。这里是太阳系的冰冻边界,亿万彗星聚集的地方,可以说在这个意义上,奥尔特云定义了太阳系的大小和形状。

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图源:NASA/JPL-Caltech

人类发射的所有空间探测器还没有到达奥尔特云的区域,目前正在离开太阳系的星际空间探测器中。其中旅行者1号的速度最快,飞行的距离也最远,预计它将在大约300年后到达奥尔特云。然而,到2025年左右,旅行者1号上的放射性同位素热电发电机,将不再提供足够的电力来操作任何科学仪器,这也将阻止旅行者1号进行任何进一步的探索。

03.太空旅行,窗口期过后还能再见吗

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作为太空旅行者,紫金山-阿特拉斯彗星的速度令人瞠目。它以每小时290,664公里的速度穿越内太阳系。10月12日,经过近地点时为最佳观赏期,距离地球只有0.472天文单位,约为4390万公里,但淮安近期阴雨天气连绵,给观察带来了困难,网友普遍关心的问题是接下来的几天还有机会看到这一天文盛宴吗?

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星联CSVA星空摄影师钱凯,10月13日拍摄于阿拉善

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曹枝清,10月13日拍摄于西藏阿里地区狮泉河

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星联CSVA星空摄影师范欣辰,10月13日拍摄于福建南平

根据北京天文馆专家的介绍,从现在起一直到26日,将是观测这颗彗星的最佳时间段。

从10月13日至14日开始,彗星将在傍晚的西方天空出现。由于彗星的高速运动,它在随后的夜晚会出现在更高的天空中,这将使观测变得更加容易。

在10月下旬,彗星将移动到太阳的另一侧,出现在蛇夫座等星座中,继续在傍晚的天空中闪耀。

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淮安日升日落时间,图源天文通小程序

为何这颗彗星在9月底到10月初的几天,是日出前在东方现身(晨星),而消失几天后,突然又在日落后的西方现身(昏星)?

想象一下,这颗彗星此时正在玩穿越游戏,在人类视角看上去,最近它的轨迹可以理解为与太阳陪跑,但它与太阳的“前后关系”,直接决定了我们能否看到以及什么时候看到。

1.晨星阶段(9月底至10月初) :它略跑在太阳“前面”,早于太阳升出地平线,所以我们能够在天亮前一小段时间,彗星已升而太阳未升的时间窗口内捕捉到它的身影;而太阳一出来,肯定看不到了(跟星星在白天会消失一个道理);到了傍晚时分,在太阳未落时,彗星却先落山了,你同样没机会。

2.“消失”阶段(10月初至10号左右) :随着继续运动,两个跑步者位置稍有变化,彗星逐渐接近太阳,几乎与太阳同升同落,强烈的太阳光彻底淹没彗星,那就没机会看到它,所以它会“消失”,但并不是不存在。

3.昏星阶段(中旬之后) :继续跑步……在人类视角看上去,似乎是彗星逐渐落在了太阳“后面”。这个时间段,早上太阳先出,阳光强,后升的彗星你就看不到了;而到了傍晚,太阳先落山了,彗星还在天空没落下去呢,所以在太阳落山后的一段时间,太阳已落而彗星未落的时间窗口内可以捕捉到它的身影。

10月12日彗星到达近地点,之后三四天的机会要把握好!后面还要考虑满月对观测的影响。前几天的缺点是角度比较低,但彗星亮度较高,受月光干扰相对小。不过直到十月下旬,都是有机会去观测或拍摄到“昏星”的(其高度不断升高,同时亮度不断降低)。

据天文专家介绍,彗星的亮度取决于两个因素,一个是它离太阳有多近,离太阳越近,它就会照得越亮;另一个是它离地球有多近,离地球越近,我们看到的就越亮。所以,之前的两天应该是紫金山-阿特拉斯彗星最亮的时候,但比较遗憾的是,因为它正位于太阳同一方向,它的光芒完全被太阳淹没。接下来两个礼拜,它离太阳越来越远,太阳落山之后的傍晚,人们借助一些装备,朝着太阳落下的同一个方向观测,就有可能看到它了。

来源:淮安宣传

融媒体编辑:冉冉

责任编辑:丁文

审核:王礼富

复审:王金波