9月份，有天文愛好者已經(jīng)陸續(xù)觀測(cè)到2024年最值得期待的彗星C/2023 A3(Tsuchinshan-ATLAS)。進(jìn)入十月之后，這顆彗星越來越亮，亮度已經(jīng)超過0等了。10月12日，這顆彗星將迎來其最接近地球的時(shí)刻。在日落后西方的低空，我們可以肉眼看到這顆和金星一樣明亮的彗星。

彗星是什么天體？和流星、隕石是一回事嗎？彗星亮度的“等”是什么意思？怎么測(cè)出來的？彗星什么情況下會(huì)爆發(fā)？會(huì)對(duì)地球有影響嗎？普通愛好者如何觀測(cè)彗星？針對(duì)以上疑問，科普中國(guó)特邀中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員閆震老師，為公眾解讀彗星的奧秘。

問：彗星、流星、隕石是一回事嗎？怎么區(qū)分呢？

答：彗星是太陽系形成時(shí)遺留下來的殘骸，由塵埃、巖石和冰塊組成，就像一個(gè)“臟雪球”，它們的大小從幾千米到上百千米不等。在遙遠(yuǎn)的太陽系邊緣，可能存在著幾十億顆大小不一的彗星。偶爾，某一顆彗星受到的引力發(fā)生了變化，運(yùn)動(dòng)軌道發(fā)生了改變。當(dāng)它運(yùn)行到接近太陽的地方時(shí)（近日點(diǎn)附近），由于太陽的照射，它們會(huì)受熱并釋放出氣體和塵埃，這些物質(zhì)反射太陽光，形成一個(gè)發(fā)光的頭部，還會(huì)形成一條長(zhǎng)達(dá)數(shù)百萬千米的尾巴，稱為彗尾。因此在古代中國(guó)，彗星被俗稱為掃帚星，《說文解字》中關(guān)于“彗”字的解釋是“掃竹也”，就是竹做的掃帚。

流星是星際空間中的塵埃和碎屑落入地球大氣產(chǎn)生的，如果它們沒有在大氣中燃燒殆盡，落到地面上就稱為隕石。有一部分流星來自漂浮在太空中的小行星，而大部分來自彗星的尾巴撒落的碎屑，剛好有一部分分布在地球公轉(zhuǎn)的軌道上，于是當(dāng)?shù)厍蚪?jīng)過這里時(shí)，我們就能看到流星雨。比如寶瓶座η流星雨就是著名哈雷彗星殘留的碎屑，獅子座流星雨是坦普爾-塔特爾彗星的尾跡殘留下的。

問：彗星的亮度是怎么測(cè)出來的？“等”是什么？“等”的值越小，彗星亮度越大？

答：星等是天文上用來表示天體亮度的一個(gè)單位。簡(jiǎn)單來說，星等越�。ㄉ踔潦秦�(fù)數(shù)），天體看起來就越亮；星等越大，天體看起來就越暗。比如太陽的星等大約-27等，月亮的星等大約-13等。而且星等和亮度之間是對(duì)數(shù)關(guān)系，比如1等星比3等星亮大約6.3倍，比6等星亮100倍。

有一些恒星比較明亮，而且亮度很穩(wěn)定，天文學(xué)家已經(jīng)非常精確地測(cè)量了它們的星等，這些恒星被稱為參考星或標(biāo)準(zhǔn)星。測(cè)量一個(gè)新天體的星等，通常是利用望遠(yuǎn)鏡拍攝一幅圖片，把它的亮度和附近參考星的亮度比較，進(jìn)而確定它的星等。測(cè)量彗星的星等也是采用同樣的辦法，但是彗星和普通的恒星有一點(diǎn)不同，就是它不是一個(gè)點(diǎn)狀的天體（稱為點(diǎn)源），在圖像上呈現(xiàn)出一團(tuán)的樣子，這類天體在天文上叫作彌散源，而星等測(cè)量的是天體分布的總光量。對(duì)于測(cè)量彗星的星等，通常使用散焦的辦法，使得參考星看起來模糊一團(tuán)，和彗星一樣，進(jìn)而估計(jì)彗星的星等。

問：彗星什么情況下才會(huì)爆發(fā)？爆發(fā)的彗星對(duì)地球有影響嗎？

答：彗星的亮度會(huì)突然劇烈地增加，這種現(xiàn)象被稱為彗星爆發(fā)，一般認(rèn)為爆發(fā)和塵埃層中冰的升華有關(guān)，這個(gè)過程會(huì)急劇地釋放大量的氣體和塵埃。但是觸發(fā)這種爆發(fā)的具體機(jī)制，我們還并不清楚，一種說法是太陽的輻射會(huì)產(chǎn)生熱波，突然到達(dá)內(nèi)部一些不穩(wěn)定的冰層，導(dǎo)致了劇烈的爆發(fā)；另一種說法是彗星表面突然裂開或者塵埃層剝落，導(dǎo)致內(nèi)部的冰層暴露在太陽輻射下，迅速升華；還有一種說法是其他小碎片的撞擊引發(fā)了彗星的爆發(fā)。

由于距離遙遠(yuǎn)，這些彗星的爆發(fā)對(duì)地球沒有什么影響。但是爆發(fā)產(chǎn)生的碎屑如果剛好撒落在地球公轉(zhuǎn)軌道上，當(dāng)?shù)厍虼┻^它們時(shí)，會(huì)出現(xiàn)燦爛的流星雨。

問：如何尋找Tsuchinshan-ATLAS彗星？

答：對(duì)于普通人來說，最簡(jiǎn)單的辦法就是在手機(jī)或者平板上，利用觀星的App。一些觀星的APP比如Sky Tonight、Star Walk2、觀星-星圖Sky Guide或者天文通等。Sky Tonight和天文通，會(huì)標(biāo)記Tsuchinshan-ATLAS彗星每天的位置。比如在Sky Tonight中，打開應(yīng)用程序，然后點(diǎn)擊屏幕底部的放大鏡圖標(biāo)，輸入“C/2023 A3”并點(diǎn)擊相應(yīng)搜索結(jié)果旁邊的目標(biāo)圖標(biāo)�？梢燥@示彗星的當(dāng)前位置。將您的手機(jī)指向天空，然后按照白色箭頭找到它。

C/2023 A3（Tsuchinshan-ATLAS）彗星穿過天空的路徑（圖片來自https://starwalk.space/zh-Hans/news/visible-comet-2024）。

問：人用肉眼看不見彗星嗎？必須用相機(jī)長(zhǎng)時(shí)間曝光？還有其他觀測(cè)方法嗎？觀測(cè)彗星時(shí)有什么注意事項(xiàng)？

答：人的肉眼能夠觀測(cè)到的極限星等大約是6.5等。小于6.5等的星星都能被人眼直接看到，當(dāng)然也要取決于天氣和光污染情況。由于彗星是彌散天體，彗星大約要小于3等，才能被人眼看到。但是只有少數(shù)的彗星，當(dāng)它們離太陽很近時(shí)，變得非常明亮，可以被人眼直接看到，比如著名的哈雷彗星，幾乎每次回歸都是肉眼可見。2007年回歸的麥克諾特彗星，其亮度甚至達(dá)到了-5.5等。

除了相機(jī)的長(zhǎng)時(shí)間曝光以外，有一些夜景能力比較強(qiáng)的手機(jī)也是可以的。需要注意，長(zhǎng)時(shí)間曝光需要穩(wěn)定的支架，比如三腳架之類的。雙筒望遠(yuǎn)鏡或小型的天文望遠(yuǎn)鏡也是很好用的觀測(cè)工具。12日彗星最靠近地球，隨后的十幾天里，在太陽下山以后，西方的地平線上方相對(duì)較高的位置能夠觀測(cè)到這顆明亮的彗星。

問：今年還有哪些彗星可以期待？

答：就在9月27日，人們新發(fā)現(xiàn)一顆彗星C/2024 S1 (ATLAS)。它將在10月28日達(dá)到近日點(diǎn)，屆時(shí)它的亮度甚至可能超過C/2023 A3。之后還有一顆彗星，在今年11月底到達(dá)近日點(diǎn)附近，是333P/LINEAR，但是它非常暗，大概只有10等左右，肉眼肯定無法觀測(cè)到，需要使用雙筒望遠(yuǎn)鏡或者小型天文望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)。

專家：中國(guó)科學(xué)院上海天文臺(tái)研究員閆震 

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