陶智勇 2040 字 2個月前

第四節 彗星的搜尋與觀測

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一、彗星的主要特點

彗星主要由冰塊和塵埃(包括金屬物)組成,當它遠離太陽的時候,看起來隻是個雲霧狀的小斑點。當它接近太陽時,彗星物質在太陽的光和熱作用下迅速蒸發、氣化、膨脹,進而噴發出來,並被太陽強大的輻射壓和太陽風推向背離太陽的方向,從而形成了彗頭和彗尾。

彗頭中央最明亮的部分為彗核,它的外麵包圍著彗發,再外麵還包著一層稀薄的氫雲,稱為彗雲。

彗尾總是背向太陽,且離太陽越近,彗尾越長。彗尾的形狀多種多樣,有的細而長,有的短而粗,有的呈扁形,有的呈針葉狀。細長的彗尾主要由電離的離子、氣體分子組成,叫離子彗尾,這種彗尾呈藍色。短粗而且彎曲的彗尾主要由塵埃粒子組成,叫塵埃彗尾,呈黃褐色。有的彗星兩種彗尾兼而有之,如海爾—波普彗星。多數彗星隻有一條彗尾,但也有的彗星出現兩三條彗尾甚至更多。

彗星是太陽係內的“流浪漢”,行蹤很不穩定。多數彗星沿著一個偏心率很大的橢圓軌道繞著太陽運轉,少數彗星的軌道是近圓形。也有些彗星沿拋物線或雙曲線軌道運行,當它們繞過太陽之後,就一去不複返。

運行周期在200年以內的叫短周期彗星,大於200年的叫長周期彗星。短周期彗星的軌道傾角一般在30°左右,多數是自西向東繞日運轉即順行,極少數是逆行。長周期彗星和非周期彗星軌道傾角的範圍很大,順行的逆行的都有。有的彗星軌道傾角可以達到90°,還有的甚至超過90°,如哈雷彗星的軌道傾角是162.2°。

二、如何發現與報告彗星

一般來講,選用10~15厘米口徑、放大率在20倍左右、視場大於2°的望遠鏡就可以做搜尋彗星的工作,當然口徑更大的望遠鏡更有利。南京天文儀器廠生產一種口徑12厘米、焦距102.4厘米的折射望遠鏡,配備特製的五片型目鏡,觀測視場可達3.8°,可用於搜尋彗星。此外,尋彗觀測必需的工具還有星圖、鐘表、筆、記錄本、照明器等。

(一)怎樣搜尋彗星

選重點天區搜尋彗星。彗星在近日點附近時反射太陽光才會比較亮,因此絕大多數彗星都是在離太陽角距90°以內發現的;也就是說,尋彗觀測的重點是圍繞太陽90°角距以內的那部分天區。如果在這一範圍內沒有找到目標,再向大於90°角距的星空搜尋。顯然,前半夜西半天球是重點,逐漸轉向西北半天球;午夜前後,轉向北半天球;後半夜,重點搜尋東北天球,到黎明前轉向東半天球。為了能在背景上區分出略亮於背景的斑塊,自然應選擇無月光的晴夜做巡天觀測。有月光時,因天空背景增亮,隻能看到很亮的彗星。

根據彗星過近日點附近的三個點的觀測資料(位置和經過此點的時刻),可確定彗星的軌道根數,因此,對某一彗星至少要進行三次以上的觀測。注意要準確記錄每次的觀測時刻,彗星的位置(赤經、赤緯或地平高度、方位角)等,以便確定它的軌道參數。

注意彗星與其他天體的區別。發現新彗星是非常激動人心的。彗星最初出現在繁星中間是一個不太亮的模糊的小斑點,但它相對於周圍的恒星有緩慢的移動,搜尋彗星,就以這種模糊的亮斑為對象。一旦找到這樣的天體,還不能說已經發現了彗星,因為這個斑塊也有可能是星雲或者星團。這就要看星圖上這一位置是否有已知的星團或星雲。另外,要觀測斑點有無相對於恒星背景的運動,如果相隔幾十分鐘就看出它相對背景恒星有明顯的移動,它就不是星團或者星雲,而很可能是彗星。當然,相對於恒星背景有運動的天體還有小行星、人造地球衛星、流星或者火流星等。暗的小行星一般不可能在較小的望遠鏡裡看到;而人造地球衛星的移動要比彗星快得多;流星或火流星稍縱即逝,亮度變化迅速,和彗星有明顯的區別;因此彗星是比較容易辨認的。

搜尋彗星的具體方法。進行彗星的巡天觀測要非常熟悉星空,具體可采用三種觀測方法。

等高平移法:即“之”字形掃描。將望遠鏡安裝在地平裝直上,使望遠鏡指向略高於地平的一個角度,在左右各90°的範圍內逐漸改變方位角,掃過這一高度的天空;若沒有找到,再升高望遠鏡的視角高度,注意升高的角度要使掃視的區域與第一層掃視區銜接,然後固定望遠鏡,重複改變方位角的掃視。為避免疏漏,每一層要來回各掃視一次。這樣層層改變高度,直至天頂為止。

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沿垂直方向的平行帶對天空作上下掃描觀測:這些平行帶應稍有重疊。

選區掃視法:如果已知可能出現彗星的大致天區,就可以來取選區掃視法。選區掃視法可以突出重點,提高搜彗效率。

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