科技日報2020年7月28日訊 這幾天，一顆迅速崛起的“網(wǎng)紅”彗星刷爆了朋友圈。世界各地天文愛(ài)好者舉起了手中的觀(guān)測設備，一張張精美的彗星圖片相繼出現。它裝點(diǎn)著(zhù)西北方的夜空，也裝點(diǎn)了我們的網(wǎng)絡(luò )空間，它就是今年的“黑馬”彗星——新智彗星（NEOWISE）。
最初發(fā)現新智彗星時(shí)，它正位于船底座，4月中下旬穿過(guò)大犬座和天兔座，5月底經(jīng)過(guò)麒麟座和獵戶(hù)座，6月底從黃道以南運行至黃道以北。7月它會(huì )經(jīng)過(guò)御夫座、天貓座和大熊座，8月進(jìn)入春季星空飛臨后發(fā)座、牧夫座、室女座。之后距離我們越來(lái)越遠，亮度也會(huì )越來(lái)越暗，直至6000多年以后才會(huì )再次回歸。
“小透明”突然閃耀夜空
2020年3月27日，廣域紅外巡天探測者空間望遠鏡在執行NEOWISE任務(wù)過(guò)程中發(fā)現了這顆天體。當時(shí)它的亮度只有約18等，距離太陽(yáng)約3億千米，距離地球約2.5億千米。2020年4月，這顆彗星以發(fā)現它的項目名稱(chēng)“NEOWISE”命名，彗星編號為C/2020 F3，其中C代表它是一顆長(cháng)周期或非周期彗星，2020 F3表示它是在2020年3月下半月發(fā)現的第三顆彗星。
如今大名鼎鼎的新智彗星，其實(shí)在最初發(fā)現時(shí)是個(gè)“小透明”。隨著(zhù)距離太陽(yáng)越來(lái)越近，新智彗星也越來(lái)越亮，6月上旬已經(jīng)接近6等。但當運行至太陽(yáng)背面時(shí)，這顆彗星消失在了人們視野中。直到半個(gè)月后，新智彗星再次閃耀登場(chǎng)，此時(shí)它的亮度已經(jīng)達到2.5等。
短短半個(gè)多月的時(shí)間里，新智彗星從肉眼不可見(jiàn)到接近0等，亮度增加了約100倍。為什么同一顆彗星的亮度變化會(huì )如此巨大？其實(shí)主要原因還是在于彗星與太陽(yáng)之間的距離。
彗星之所以能夠被我們看到，是由于反射了太陽(yáng)光。一方面，在彗星接近太陽(yáng)過(guò)程中，太陽(yáng)光照強度不斷增加，因此它看起來(lái)越來(lái)越亮。2020年7月3日，新智彗星抵達近日點(diǎn)，距離太陽(yáng)僅約4300萬(wàn)千米，才會(huì )如此閃耀。
另一方面，彗星運行速度不斷加快，導致塵埃彗尾拉得更長(cháng)。因此，當彗星離太陽(yáng)越近時(shí)，它看起來(lái)就越亮。太陽(yáng)的能量將彗星加熱，氣體和塵埃從彗星的表面噴發(fā)，形成一個(gè)巨大的塵埃彗尾，一般呈黃色。同時(shí)，彗星在太陽(yáng)風(fēng)的作用下會(huì )產(chǎn)生帶電粒子流，形成離子彗尾，一般呈藍色。
可提供太陽(yáng)系誕生線(xiàn)索
在欣賞彗星之余，科學(xué)家還可以從中獲得重要的科學(xué)信息。
1994年7月，一次彗木相撞事件震驚了世界。一顆名為“舒梅克-列維9號”的彗星在木星強大的引力作用下，彗核破裂成21顆，在數天內相繼“轟炸”了木星表面。這樣的撞擊至今使人們心有余悸——如果這次事件發(fā)生在地球上，必然是一次毀滅性的打擊。所以“早發(fā)現、早治療”成了科學(xué)家們研究彗星的重要目的之一。
除此之外，通過(guò)觀(guān)測彗星，天文學(xué)家還可以獲得很多有價(jià)值的信息，如氣體塵埃的比例、塵埃顆粒的尺寸分布、某些元素（如氫）的同位素豐度、彗核反射陽(yáng)光的可見(jiàn)光光譜、彗星本身的熱紅外光譜、彗核自轉狀態(tài)等。
天文觀(guān)測一般分為兩大類(lèi)型，一是成像測光，二是獲取光譜數據，彗星觀(guān)測也是如此。對于天文學(xué)家來(lái)說(shuō)，當彗星距離太陽(yáng)非常遠時(shí)，很難直接判斷其是否是顆彗星，這就需要大口徑巡天望遠鏡配合高靈敏度的終端設備來(lái)獲得更多信息。
彗星是在早期太陽(yáng)系雪線(xiàn)以外形成的。它帶有很多太陽(yáng)系的原始信息，如前面提到的氫同位素豐度，在早期太陽(yáng)系的不同位置很可能是不一樣的。雖然不同彗星的形態(tài)、質(zhì)量、軌道等有很大差異，但它們有個(gè)共同特征：皆含有冰。地球上的水很可能來(lái)源于早期的彗星碰撞，科學(xué)家們通過(guò)對比地球上水里的氫同位素豐度和不同彗星的數據，再結合各類(lèi)彗星的軌道，可以約束太陽(yáng)系早期的演化模型。
三大因素影響公眾觀(guān)測
新智彗星6000年回歸一次，公眾如何把握這次絕佳的觀(guān)測機會(huì )呢？
新智彗星是近年來(lái)非常明亮且適合北半球地區觀(guān)測的彗星，選擇一個(gè)天氣較好的夜晚，在城市里也可以進(jìn)行觀(guān)測或拍攝。7月中下旬，新智彗星亮度基本降到3等以下。若想能夠好好地欣賞這顆彗星還是需要考慮以下幾個(gè)問(wèn)題。
天氣對于天文觀(guān)測尤為重要，我國東部地處季風(fēng)氣候區，7月正是雨水最多的時(shí)節，大家可以使用天文天氣軟件查詢(xún)天氣，提前規劃好觀(guān)測時(shí)間。當然，如果有條件，建議選擇晴天概率較高的地區進(jìn)行觀(guān)測。
另外，新智彗星在日落后地平高度最高在20度左右，之后會(huì )慢慢降低。所以需要觀(guān)測地的西北方比較開(kāi)闊。在城市里，可以選擇在公園或者比較高的樓層進(jìn)行觀(guān)測。在彗星整夜可見(jiàn)的地區，從西北到東北方都比較開(kāi)闊，尤其是正北方向。
彗星之美，美在尾，但即使在觀(guān)測條件相對較好的地方，也很難用肉眼直接看到它的彗尾，需要一些器材來(lái)輔助觀(guān)測，如雙筒望遠鏡。它便于攜帶且價(jià)格適宜。推薦大家使用7X50毫米或者10X50毫米的雙筒望遠鏡（X前面的數字是倍數，X后面的數字為口徑），價(jià)格在500元到1000元不等。除此之外，建議購買(mǎi)一個(gè)雙筒望遠鏡專(zhuān)用支架，這樣就可以把雙筒望遠鏡安裝在三腳架上慢慢地欣賞彗星，避免雙手過(guò)于勞累。
使用雙筒望遠鏡觀(guān)測新智彗星最大的難點(diǎn)是如何“瞄準”彗星?？梢蕴崆袄秒娮有菆D來(lái)確定當天彗星的位置，再利用星橋法或者利用周?chē)列莵?lái)定位它。如2020年7月21日21點(diǎn)，新智彗星的位置是北斗七星的天璇星正下方，可以使用雙筒望遠鏡先找到天璇星，再垂直向下尋找，很容易就能找到彗星。
（蘇晨 作者單位：北京天文館）