彗星的結構

彗星的主體是由塵埃、石塊、冰塊,及凝結成固態的氨、甲烷、二氧 化碳等化合物所組成的彗核。運行到太陽附近時,彗星物質受太陽輻 射的照射、蒸發與太陽風的吹襲,才形成彗髮與彗尾。彗星觀測史 的一大奇案、發生在1973年Kohoutek彗星 到訪 之時、天文學家用架設在高空火箭上的紫外線照像機,意外地發現 彗星另有一個地面觀察者不可見的結構–氫氣囊(hydrogen envelope)。氫 氣囊在彗髮之外頭,直徑可達數百萬公里。

彗星的彗尾永遠背向太陽,彗尾的形狀隨時都有變化。彗尾一般分 成兩部份:由電漿物質構成的離子尾和塵埃物質構成的塵尾。前者 的質點較小,受太陽輻射壓和太陽風的作用較大,往往形成細直的 長尾。後者的物質顆粒較大,受太陽風的影響較小,往往散佈較寬 且落在奔向太陽的彗星之後呈彎曲狀。

分析離子尾的發射光譜,發現由彗星蒸發出來的物質有氫(H) 、 氧(O)、CN、CH, 、OH、H2O+、CN+、 CH+、OH+、N2+、CO+ 與CO2+,而近來更在彗星物質中發現CH3 CN、H2CO、HCO等較大型的有機分子。這些有機分子是建構 地球生命體的基本單位,在地球之外能偵測到這些有機分子,對地 球外生命存在的可能性,提供無窮的想像空間。

上列的這些分子或離子全由四種元素所合成:氫(H)、氧(O)、碳(C) 與氮(N)。可見這些物質是彗星所含的水(H2O) 、 甲烷(CH4)、氨(NH3) 與二氧化碳(CO2), 被太陽輻射蒸發、分解與重組的產物,部份的分子,更受太陽風 中的高能電子與質子撞擊形成離子。