彗星是太阳系中的浮萍(一种水生植物),它绕太阳的轨道是极其扁长又极其倾斜的椭圆,绝大多数时候它离太阳都极为遥远(可以达到几百甚至几千天文单位),此时它只是一团10多千米大的深度冻结着的“脏雪球”,所以即使用威力最强大的天文望远镜,也仍然无法见到它的踪影。但当它沿着轨道回来“朝拜”太阳而慢慢接近太阳时,太阳的光与热会使它逐渐融化,升华出大量的气体,它的体态急剧地膨胀开来,有可能成为太阳系中体态最为庞大的天体,尤其是当它运行到火星轨道之内的区域时,在太阳风的作用下,会形成极为壮观,长达千万甚至上亿千米的彗尾,这也是它能引起古人极大恐慌的原因所在。
1910年出现的哈雷彗星
特别明亮其实,绝大多数彗星的轨道是抛物线与双曲线,如果没有其他力量干预,它们将义无反顾地飞出太阳系。在已知的千余彗星中,只有大约1/3的彗星才是椭圆轨道的“周期彗星”。其中最为著名的就是哈雷彗星,因为它的周期不长不短为76年,与人类的平均寿命大至相当,所以能在一生中见它两面的人真是凤毛麟角。
关于哈雷彗星还有一则故事。1910年,美国有一次部队的命令是这样传递并变样的。最初是营长对值班军官说:“明晚大约8点钟左右,哈雷彗星将可能在这个地区看到,这种彗星每隔76年才能看见一次。命令所有士兵穿上野战服在操场上集合,我将向他们解释每76年出现一次的罕见现象。如果下雨的话,就在礼堂集合,我为他们放一部有关彗星的影片。”而值班军官对连长的传达就打了折扣:“根据营长的命令,明晚8点钟哈雷彗星将在操场上空出现。如果下雨的话,就让士兵穿着野战服列队前往礼堂,每76年出现一次的罕见现象将在那里出现。”到了连长口中已是:“根据营长的命令,明晚8点钟,非凡的哈雷彗星将身穿野战服在礼堂中出现。如果操场上下雨,营长将下达另一个命令,这种命令每隔76年才会出现一次。”排长对班长则说:“明晚8点钟,营长将带着哈雷彗星在礼堂中出现,这是每隔76、年才有的事。如果下雨的话,营长将命令彗星穿上野战服到操场上去。”班长对士兵传达时彗星已成了将军:“在明晚8点钟下雨的时候,著名的76岁哈雷将军将在营长的陪同下身着野战服,开着他那彗星牌汽车,经过操场前往礼堂。”
彗星的质量小得可怜,即使是那些惹事生非的大彗星,其“体重”也不过是几千亿吨左右,只是比一座大山稍重而已,这仅是地球质量的几百亿分之一。如果把地球比作一头5吨重的大象,那么一般大彗星只相当于一只小小的蚂蚁。
彗星的主要物质都集中在彗核上,当它运动到火星轨道以内的区域时,彗核开始出现复杂的变化,其中挥发出来的物质形成了一个呈雾状结构的彗头,一些大彗星的彗头直径甚至会比太阳更大,如1811年出现的一颗彗星,最大时的直径竟达到了1200万千米,是太阳直径的10倍!
由此可见,彗头中的物质实在是少得可怜,平均而言,其密度比空气还要稀10亿倍。有人打了这样一个比喻:把一粒大米碾成极细的粉末,取出其中的百万分之一,把其均匀地撒到北京的人民大会堂内——彗头中的物质大致就是这么稀薄。所以,天文学家经常能透过彗头看到其后面的恒星,而且星光没有明显的减弱。
彗尾比彗头还要稀薄上几亿倍。每立方厘米内只有几个分子,天文学家诙谐地说,如果有办法将其浓缩,能把几百万千米长的彗尾装进一只手提箱,一般人都能不费力地提起来。
正因为彗星是那么“松松垮垮”,所以它每次回归太阳时,都会抛洒出许多“血肉”。也有不少彗星在绕过太阳时,被太阳的引力(实际是潮汐力)所“撕碎”。人们最早目睹彗星分裂是在1846年,一颗名为“比拉”的彗星在1月13日夜晚竟然一分为二,变成了两个小白点,几天后,它们双双长大,各自生出了新的彗头与彗尾,成了罕见的“姐妹彗星”。此后,人们再也没有见过这对彗星,天文学家研究后发现,它们已彻底瓦解了。1965年,两个日本天文爱好者池谷与关发现的“池谷一关彗星”,在同年10月2日以每秒480千米的巨大速度绕过太阳,它离太阳最近时的距离只有46万千米(相当于0.66倍太阳半径)。它虽然经历了高温的考验,但却没能逃脱被撕裂的厄运,11月4日人们见到它时已分裂成3块了。
还有一些彗星会像飞蛾扑火那样,一头撞在太阳上。一个是冰雪团,一个是大火炉,其命运也就可想而知了。