2011年2月20日 星期日

哈雷彗星

哈雷彗星俗稱掃帚星,大致上彗核、彗髮及接近太陽時形成的彗尾所組成,按一定周期圍繞太陽運行的一種天體。



哈雷彗星(周期彗星表編號:1P/Halley)是每76.1年環繞太陽一周的周期彗星,哈雷彗星是人類首顆有記錄的周期彗星,也是人類研究得最仔細的彗星。
在歐洲,1531年為阿皮亞尼斯第一次發現

16828,英國格林威治天文臺第二任台長愛德蒙·哈雷1680年出現的一顆大彗星後開始對彗星研究產生興趣,1684年哈雷與牛頓相識後,對同與牛頓相識的約翰·佛萊始迪度Georg Samuel Dorffel1643-1688)論證「彗星繞太陽曲線運動」的聯系之下,在1704年任牛津大學數理教授時,以萬有引力定律 所有能找到完好觀測數據的彗星一一推算出來(刊於1705年發表《彗星天文學論說》一書),他發現1531年(阿皮昂觀測)、1607年(開普勒觀測)和 1682年(哈雷觀測)的三顆彗星軌道十分相似,且呈大約的周期性出現,認為這可能是三顆彗星在同一軌道上運動,且之間間隔相等;或只有一顆彗星在橢圓軌 道上運動;他傾向於後者解釋,並預言下次回歸為1758年底至翌年年初;當時人們對其觀點多持懷疑態度。直到1758末,這顆彗星如預言一樣按時回歸。為紀念他的功績,命名為「哈雷彗星」


最先和最完備的哈雷彗星紀錄皆為中國;據朱文鑫《天文考古錄》考證:自始皇七年(公元前240年)至宣統二年(1910年)共有29次記錄,並符合計算結果。


我國古時將彗星、流星、隕星合稱為「彗孛流隕」,也有蓬星、長星等 稱呼。我國有世界上最早最豐富的彗星紀錄,殷末(公元前11世紀)武王伐紂時所見的彗星,記載在《淮南子‧兵略訓》:「武王伐紂,……彗星出而授殷人其 柄。」早在公元前2世紀,古人就開始對彗星進行分類。到了戰國時期,對於彗星的觀測已累積了豐富的經驗,這可從長沙馬王堆三號漢墓帛書中29幅彗星圖中看出古人對彗星觀測的仔細,它真實地反映了彗星結構,不但畫出不同形狀的彗尾,似乎也畫出了彗核結構,是相當科學的描述,但由於它記載過於簡單而未被公認在《晉書‧天文志》記:「史臣案,彗體無光,傅日而為光,故夕見則東指,晨見則西指,皆隨日光而指。」明確地指出:「彗星本身不發光,因受太陽照耀而 發光,尾巴永遠背著太陽。」這些認知比歐洲早了約9個世紀。中國歷史上約有二千次的彗星紀錄,是近代研究彗星運動週期、軌道變化、冥王星外有沒有行星等重 要問題的參考。以哈雷彗星為例,最早出現在《春秋》對於魯文公14年(公元前613年)的記載:「秋七月,有星孛入於北斗。」比西歐公元66年的 最早紀錄早了六百多年。從魯文公至今,週期為76年的哈雷彗星出現過32次,每次我國都有詳細完整的記載。


此外,歷史上還有幾次彗星分裂現象的記載。如《新唐書‧天文志》記:「乾寧三年(公元896年)十月有客星(此處指的是彗星)三:一大,二小,在虛、危間(今寶瓶座),乍合乍離,相隨東行,狀如 經三日,而二小星沒。其大星後沒。」和彗星相關的流星雨(圖5 ),我國也有大量的紀錄。最早的可推《竹書紀年》中記載夏末(公元前16世紀)的一次流星雨:「(桀)帝癸十年夜中星隕如雨」。古人對於流星雨的描述也非 常詳盡,包括出現和消逝的時刻、方位、數目、顏色、亮度、持續時間等。例如發生於公元1002年的獅子座流星雨,《宋史‧天文志》記載:「咸平五年九月丙 申(1012日) ,有星出東方,西南行,大如斗,有聲若牛吼,小星數十隨之而隕。戊戍(1014日)又有星數十,入與鬼(二十八宿之一) ,至中台,凡一大星偕小星數十隨之。其間兩星如升器,一至狼,一至南斗滅。」 至於流星墜落到地面,便成為隕石(《左傳》解釋為「隕星」);戰國時期就知道隕石是天上落下來。隕石的成份記載也頗逼真,如宋代沈括在《夢溪筆談》卷二十 中,對公元1064年落在宜興的一塊鐵隕石描述道:「其大如掌,一頭微銳,色如鐵,重亦如之。」對於鐵隕石的應用,古人也有獨到之處,在商代中期,已知用 於鍛製鉞等兵器的刃和援之部位。我國古代至今已有五千條以上的流星、四百多次流星雨紀錄,約五百次的隕石史料,對於這些紀錄進行分析、研究,將有助於查明 流星群和彗星間的關係,提供流星群的軌道、週期等變遷的豐富資料依據。


  世界公認的最早的一次哈雷彗星的觀測記載見於《史記秦始皇本紀》,書中寫道,秦王政七年 (西元前240)"
七年,彗星先出東方,見北方,五月見西方。。彗星復見西方十六日。這比外國最早的有關彗星的記錄-古羅馬的記載 (西元前12)228年。並且從西元前240年這年起,哈雷雪星的每次出現,我國史書都有記載。這在世界上也是最完整的。甚至連彗星發光的原因,一千 多年前的《晉書》中都談到了。書中寫道,彗星本沒有光,在它接近太陽的時候,靠反射太陽光才發出光來。
    

中國古代對彗星位置、運動、形態、分裂等都做了詳盡的記錄,這些記錄有助於後代人對彗星周期、軌道、演化等問題的研究。


    湖南長沙馬王堆出土帛書中的彗星圖
湖南長沙馬王堆出土帛書中的彗星圖(摹本)

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