新疆域
                          FRONTIERS

[美]艾萨克·阿西莫夫  著
上海科技教育出版社 1999.12

扫描，校对：异调


空间科学新疆域（FRONTIERS OF SPACE），何妙福  译

                          哈雷彗星

    对天文学家来说，1986年是哈雷彗星年。朝它的方向发射的探测
器设法拍摄到了彗星照片并历史上第一次在近距离处对它进行研究。

    为什么我们这样费劲，而我们又发现了什么？

    天文学家对太阳系形成的详情感兴趣。这将有助于了解地球是怎
样形成的以及生命是怎样开始存在的。困难就在于我们必须要处理的
唯一一件事，是关于太阳和行星，“现在”我们能发现什么。

    所有这些天体的年龄都有46亿年，它们曾经历了巨大的变化。例
如，靠近太阳的天体（如地球本身）被加热了几十亿年，因而失去了
易挥发的物质，而这些物质也许组成了这些天体的大部分原始结构。
如果我们只研究地球，就只能猜想它最初形成时是什么样子？

    远离太阳的天体很可能变化较小，但是由于它们的距离远，不那
么容易对它们进行研究。

    所有太阳系的天体中最远的要数彗星。1000亿颗以上的彗星在1～
2光年的距离处环绕太阳缓慢旋转，它们到太阳的距离为最遥远的普通
行星到太阳的距离的几千倍。在如此遥远的距离处，我们无法研究它
们；甚至不能看到它们，仅能从间接的证据猜测它们的存在。然而，
偶尔来自邻近恒星的引力把某些彗星送入内太阳系和太阳的附近。那
时我们才能对它们进行研究。

    天文学家曾尽力去解决形成行星的原始尘埃和气体星云的化学成
分问题。彗星便是由那种原始尘埃组成的并处于那些尘埃粒子被冷冻
成冰的状态。当哈雷彗星接近太阳时，它所含的冰汽化，而如果对所
产生的气体进行分析的话，会从中得到形成太阳系的原始物质的样品。

    这些气体确实由探测器作了分析，结果是它们具有的各种成分的
比例非常接近于天文学家的猜测。这是个重大消息。从间接证据推导
出逻辑的可能性是有用的，然而被实际的直接测量所证实的可能性显
得更加有用得多。天文学家现在能很有把握地制订出从何处着手的详
细计划，从而能大胆地向前进。

    然而，哈雷彗星不仅向我们证实了天文学家以前曾经猜测的事。
它至少还使我们大吃一惊。原来它是深黑色的。

    回溯到1951年，当代最伟大的彗星天文学家弗雷德·惠普尔（Fred 
Whipple）申述了他相信彗星是“脏雪球”的理由。即它们由冰物质——
大部分普通水冰——加上“脏”的岩石尘埃和砂砾的混合物组成。对
哈雷彗星的近距离观测证实了这一点。哈雷彗星中约六分之五是水冰。
大概其他彗星也是同样的情况。

    很自然，当彗星靠近太阳时，一些水冰（连同其他冰物质）挥发
掉，但是许多岩石尘埃和砂砾仍被留下。彗星的表面逐渐被一层越来
越厚的尘埃包住，使彗星变黑。所以，天文学家认为彗星原先可能是
灰色的，而不完全是黑的。

    假定哈雷彗星是一颗浅色彗星，反射了大部分射在其上面的光线，
那么，天文学家估计哈雷彗星的直径可能是4英里。然而，哈雷彗星是
黑色的，几乎不反射光线。要想有它现在那样亮，它必定要大得多，
而事实上，近距离测量表明它的直径更像是10英里。它所包含的物质
为天文学家以前想象的12倍。

    因而天文学家推测，彗星一般都远大于以前的想象。存在于离太
阳1或2光年处的彗星带，以前被认为其总质量是地球的2倍。而实际上，
远离太阳而存在的彗星的总质量却可能不小于地球质量的25倍。

    许多天文学家相信，在太阳系形成的早期，彗星与行星体之间发
生大量的碰撞。根据我们手头拥有的新信息，这类碰撞如果不比以前
想象中的多的话，则也许比以前想象中的规模更大，且个别的碰撞更
具有破坏性。

    地球一开始很可能又热又干，而彗星的碰撞也许向我们提供了海
洋和大气中的许多东西。现在看来这种可能性更大了。更可能的是，
彗星的碰撞会导致生命的周期性消亡而使恐龙灭绝。我们现在所分析
的这些，都是在1986年对哈雷彗星作近距离研究所得出的结果。