【BBC知識】艾桑彗星啟示錄

作者|吳俊輝
(本文發刊日為2013年11月)

艾桑彗星啟示錄_圖二
哈柏太空望遠鏡在今年5月(左)及10月(右)所攝得的艾桑彗星。

打自今年初,我就一直收到關於「艾桑彗星」(ISON)的詢問信,因為外傳這顆漸漸接近地球的天體, 將於2013年的11月底變得比滿月還亮,成為世紀大彗星!除了一些無稽的世界末日說再次興起之外,一些公家機關及民間單位甚至開始著手籌辦大型活動,以迎接它的到來。但問題是,都已經進入11月了,它在哪呢?它會像當年的哈雷彗星為無數人帶來無限感動,甚至超越哈雷嗎?讓我們以嚴謹的科學立場來一探究竟吧!這其中其實富含了人生哲理,令人玩味。

世紀大彗星崛起?

艾桑是在2012年9月被俄國天文台首度發現,當時它還在木星軌道的外圍,由於很亮,是少數在如此遠處即被確認的新彗星。

到了2013 年2 月,「部分」天文學家根據近兩千筆的觀測資料推測,艾桑將於11 月底到達近日點,並受太陽風加熱燃燒而使亮度達到接近-17 星等,大約是天狼星(-1.47 星等)亮度的一百六十萬倍、滿月(約-12.7 星等)亮度的五十倍!連白天都能看到。如果這不是世紀大彗星,那什麼是世紀大彗星?

 

掃把星的宿命

在我們繼續談下去之前,先來認識一下彗星。

彗星就是俗稱的掃把星,由塵埃、細小的岩石顆粒、冰、固態甲烷以及氨等,以不同的比例所構成,有的岩質較多,有的則具較多冰。平常它是不發光的冰凍天體,但在接近太陽時會因表面物質受日照射加熱,而崩解發光漸亮,並於太陽的反方向上形成光亮的尾巴;一旦遠離太陽,彗星就會因溫度降低而再度漸暗失色。

短週期彗星的故鄉,位在海王星軌道之外一個稱為科伊伯帶(Kuiper belt)的區域,其他許多長週期彗星則是來自更遙遠的太陽系邊緣地帶,稱為歐特雲(Oort cloud),是地球到太陽距離的十數萬倍,因此它們平時不易被發現。它們都太陽系形成過程中的殘留物,或可看作太陽系裡的古老化石,研究價值很高,但長期都獨自在外圍徘徊,直到受到其他天體的重力影響而朝向太陽而來。幸運的彗星,會以橢圓軌道穩定地繞行太陽,不幸的彗星,則會直衝太陽或因崩解過度而毀滅消失。和人一樣,彗星其實也各有不同的命運!

 彗星編碼的玄機

當彗星首度被發現時,科學家會將之分類,目前採用的分類法是1994年由國際天文聯合會(IAU)所制定的,就是那個將冥王星從九大行星中除名的單位。

彗星中,具有穩定週期性軌道的幸運者屬P類,不具週期性、偶然才衝進太陽內側的屬C類,原本存在但後來不幸消失或毀滅的屬D類,行蹤軌跡無法準確判讀的屬X類,而被誤判為彗星的屬A類。

以哈雷彗星為例, 它的代碼為1P/1682 Q1,因此屬P類,具有約76年的繞日週期;1682是哈雷發現它的年份;Q是指它被發現的半月份,也就是由A開始每半個月跳一個字母;最後的數字則表示它是這半個月裡第一個被發現的彗星。所以艾桑呢?

虎頭蛇尾大失望?

艾桑的正式天體編碼為C/2012 S1(ISON),顯然屬於不具週期性、近來才衝進太陽內側的C類,而ISON一字則是發現它的俄國單位名。由於是第一次接近地球,因此我們對它的成分並不清楚,所以在年初時即有不少學者對其最亮亮度的預測採保留的態度,例如,若其內部岩質較多,則在近日時較不易燃燒發光。

果不其然,近幾個月在哈柏太空望遠鏡等持續監測下,發現艾桑在接近太陽的同時,亮度並不如預期中增加的快速。目前檢討可能的原因有二,其一是它的結構過於鬆散,以致日照所造成的崩解效應過快,使其縮小較快;其二則是它在年初時發生了一氧化碳突發性燃燒,使它當時比該有的亮度還亮,以致部分學者高估。

目前大多數學者認為,艾桑在年底的最亮期間,頂多只和金星一樣亮,不但可能因太靠近太陽而讓亮白的天空阻撓了我們的觀測,而且還可能成為那極為不幸的D類!

對人生的啟示

在哈柏太空望遠鏡的官網上,還用「過氣的童星」來比喻艾桑在年底時所可能面臨的窘境,但與其說它過氣,倒應該檢討那些在年初時,缺乏紮實科學基礎的過度報導或過度預測,因為艾桑真的不是唯一的虎頭蛇尾彗星,這種現象在彗星研究中其實很常見。

人生中也有很多的可預期與不可預期,過度期待所帶來的往往是極度的失望,所以,面對第一次的體驗,平常心就好。不論艾桑很亮或很暗,甚或為日所亡,它將帶來的絕不會是古云的世紀災難,而是對無數心靈的啟發,就像哈雷當年對我的啟發一樣。讓我們一起來迎接這個新朋友!

 

●本文摘自《BBC知識國際中文版》第27期(2013年11月號)。版權所有,轉載請註明出處。
吳俊輝 台灣大學物理系暨天文物理所教授,劍橋大學宇宙學博士。

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