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1、哈雷和哈雷彗星12摘要摘要l哈雷彗星（周期彗星表编号：哈雷彗星（周期彗星表编号：1P/Halley）是）是每每76.1年环绕太阳一周的周期彗星，哈雷彗星年环绕太阳一周的周期彗星，哈雷彗星是人类首颗有记录的周期彗星，也是人类研究是人类首颗有记录的周期彗星，也是人类研究得最仔细的彗星。哈雷得最仔细的彗星。哈雷(1656-1742)提起哈雷，提起哈雷，人们都不会感到陌生，因为彗星中的佼佼者人们都不会感到陌生，因为彗星中的佼佼者哈雷彗星就是以他的名字命名的。哈雷彗星就是以他的名字命名的。 返回3哈雷彗星哈雷彗星-哈雷其人哈雷其人 n n哈雷哈雷哈雷哈雷16561656年出生在伦敦附近的哈格斯顿。年出生
2、在伦敦附近的哈格斯顿。年出生在伦敦附近的哈格斯顿。年出生在伦敦附近的哈格斯顿。16731673年进入牛津年进入牛津年进入牛津年进入牛津大学女王学院学习数学。大学女王学院学习数学。大学女王学院学习数学。大学女王学院学习数学。16761676年，年，年，年，2020岁的哈雷毅然放弃了岁的哈雷毅然放弃了岁的哈雷毅然放弃了岁的哈雷毅然放弃了即将到手的学位证书，只身搭乘东印度公司的航船，在海即将到手的学位证书，只身搭乘东印度公司的航船，在海即将到手的学位证书，只身搭乘东印度公司的航船，在海即将到手的学位证书，只身搭乘东印度公司的航船，在海上颠簸了三个月，到达南大西洋的圣赫勒纳岛，建立起人上颠簸了三个月，
3、到达南大西洋的圣赫勒纳岛，建立起人上颠簸了三个月，到达南大西洋的圣赫勒纳岛，建立起人上颠簸了三个月，到达南大西洋的圣赫勒纳岛，建立起人类第一个南天观测站，进行了一年多的天文观测，测编了类第一个南天观测站，进行了一年多的天文观测，测编了类第一个南天观测站，进行了一年多的天文观测，测编了类第一个南天观测站，进行了一年多的天文观测，测编了世界上第一份精度很高的南天星表，被人们誉为世界上第一份精度很高的南天星表，被人们誉为世界上第一份精度很高的南天星表，被人们誉为世界上第一份精度很高的南天星表，被人们誉为“ “南天第南天第南天第南天第谷谷谷谷” ”。哈雷推动牛顿写出了经典力学的奠基之作。哈雷推动牛顿写
4、出了经典力学的奠基之作。哈雷推动牛顿写出了经典力学的奠基之作。哈雷推动牛顿写出了经典力学的奠基之作自然哲自然哲自然哲自然哲学的数学原理学的数学原理学的数学原理学的数学原理，并慷慨解囊支付这部巨著的出版费用。，并慷慨解囊支付这部巨著的出版费用。，并慷慨解囊支付这部巨著的出版费用。，并慷慨解囊支付这部巨著的出版费用。仅此两项就足以使哈雷名彪青史。但哈雷对人类的贡献远仅此两项就足以使哈雷名彪青史。但哈雷对人类的贡献远仅此两项就足以使哈雷名彪青史。但哈雷对人类的贡献远仅此两项就足以使哈雷名彪青史。但哈雷对人类的贡献远不止这些。他还发现了月球运动的长期加速现象，证明恒不止这些。他还发现了月球运动的长期加
5、速现象，证明恒不止这些。他还发现了月球运动的长期加速现象，证明恒不止这些。他还发现了月球运动的长期加速现象，证明恒星不是恒定不动的。以后，又选择了彗星这一前人涉及不星不是恒定不动的。以后，又选择了彗星这一前人涉及不星不是恒定不动的。以后，又选择了彗星这一前人涉及不星不是恒定不动的。以后，又选择了彗星这一前人涉及不多的领域，进行了深入的研究，开创了认识彗星和研究彗多的领域，进行了深入的研究，开创了认识彗星和研究彗多的领域，进行了深入的研究，开创了认识彗星和研究彗多的领域，进行了深入的研究，开创了认识彗星和研究彗星的新领域。星的新领域。星的新领域。星的新领域。 返回4 4哈雷彗星哈雷彗星-名字由来
6、名字由来 哈雷彗星哈雷彗星1682年年8月，天空中出现了一颗用肉眼可见的亮彗星，它的后月，天空中出现了一颗用肉眼可见的亮彗星，它的后面拖着一条清晰可见、弯弯的尾巴。这颗彗星的出现引起了几乎所有天面拖着一条清晰可见、弯弯的尾巴。这颗彗星的出现引起了几乎所有天文学家们的关注。当时，年仅文学家们的关注。当时，年仅26岁的英国天文学家哈雷对这颗彗星尤为岁的英国天文学家哈雷对这颗彗星尤为感兴趣。他仔细观测、记录了彗星的位置和它在星空中的逐日变化。经感兴趣。他仔细观测、记录了彗星的位置和它在星空中的逐日变化。经过一段时期的观察，他惊讶地发现，这颗彗星好像不是初次光临地球的过一段时期的观察，他惊讶地发现，这
7、颗彗星好像不是初次光临地球的新客，而是似曾相识的老朋友。新客，而是似曾相识的老朋友。 在哈雷生活的那个时代，还没有人意识到彗星会定期回到太阳附近。自在哈雷生活的那个时代，还没有人意识到彗星会定期回到太阳附近。自从哈雷产生了这个大胆的念头后，便怀着极大的兴趣，全身心地投入到从哈雷产生了这个大胆的念头后，便怀着极大的兴趣，全身心地投入到对彗星的观测和研究中去了。在通过大量的观测、研究和计算后他大胆对彗星的观测和研究中去了。在通过大量的观测、研究和计算后他大胆地预言，地预言，1682年出现的那颗彗星，将于年出现的那颗彗星，将于1758年底或年底或1759年初再次回归。年初再次回归。哈雷作出这个预言时
8、已近哈雷作出这个预言时已近50岁了，而他的预言是否正确，还需等待岁了，而他的预言是否正确，还需等待50年年的时间。他意识到自己无法亲眼看见这颗彗星的再次回归，于是，他以的时间。他意识到自己无法亲眼看见这颗彗星的再次回归，于是，他以种幽默而又带点遗憾的口吻说：如果彗星根据我的预言确实在种幽默而又带点遗憾的口吻说：如果彗星根据我的预言确实在1758年回年回来了，公平的后人大概不会拒绝承认这是由一位英国人首先发现的。来了，公平的后人大概不会拒绝承认这是由一位英国人首先发现的。 在哈雷去世在哈雷去世10多年后，多年后，1758年底，这颗第一个被预报回归的彗星被一位年底，这颗第一个被预报回归的彗星被一位
9、业余天文学家观测到了，它准时地回到了太阳附近。哈雷在业余天文学家观测到了，它准时地回到了太阳附近。哈雷在18世纪初的世纪初的预言，经过半个多世纪的时间终于得到了证实。后人为了纪念他，把这预言，经过半个多世纪的时间终于得到了证实。后人为了纪念他，把这颗彗星命名为颗彗星命名为“哈雷彗星哈雷彗星”。其实在历史上从公元前。其实在历史上从公元前240年起的每次回年起的每次回归中国都有所记载，最早的一次可能是周武王伐纣之年，即公元前归中国都有所记载，最早的一次可能是周武王伐纣之年，即公元前1057年。哈雷彗星每隔大约年。哈雷彗星每隔大约76年都会按时回归。在哈雷彗星回归时，可以对年都会按时回归。在哈雷彗星
10、回归时，可以对它进行大量的观测研究。哈雷彗星的最近一次回归是它进行大量的观测研究。哈雷彗星的最近一次回归是1986年，中国和各年，中国和各国一样对它进行了大量的观测，发现了断尾现象。它的再次回归要等到国一样对它进行了大量的观测，发现了断尾现象。它的再次回归要等到2061年左石。年左石。返回5英国天文学家哈雷哈雷彗星英国天文学家哈雷哈雷彗星-特性特性 n n大部分彗星都不停地围绕太阳沿着很扁长的轨道运行。大部分彗星都不停地围绕太阳沿着很扁长的轨道运行。大部分彗星都不停地围绕太阳沿着很扁长的轨道运行。大部分彗星都不停地围绕太阳沿着很扁长的轨道运行。 循椭圆形轨道运行的彗循椭圆形轨道运行的彗循椭圆形
11、轨道运行的彗循椭圆形轨道运行的彗星，叫星，叫星，叫星，叫“周期彗星周期彗星周期彗星周期彗星”。公转周期一般在。公转周期一般在。公转周期一般在。公转周期一般在3 3年至几世纪之间。周期只有几年的彗星年至几世纪之间。周期只有几年的彗星年至几世纪之间。周期只有几年的彗星年至几世纪之间。周期只有几年的彗星多数是小彗星，直接用肉眼很难看到。不循椭圆形轨道运行的彗星，只能算是太多数是小彗星，直接用肉眼很难看到。不循椭圆形轨道运行的彗星，只能算是太多数是小彗星，直接用肉眼很难看到。不循椭圆形轨道运行的彗星，只能算是太多数是小彗星，直接用肉眼很难看到。不循椭圆形轨道运行的彗星，只能算是太阳系的过客，一旦离去就
12、不见踪影。大多数彗星在天空中都是由西向东运行。但阳系的过客，一旦离去就不见踪影。大多数彗星在天空中都是由西向东运行。但阳系的过客，一旦离去就不见踪影。大多数彗星在天空中都是由西向东运行。但阳系的过客，一旦离去就不见踪影。大多数彗星在天空中都是由西向东运行。但也有例外，哈雷彗星就从东向西运行的。也有例外，哈雷彗星就从东向西运行的。也有例外，哈雷彗星就从东向西运行的。也有例外，哈雷彗星就从东向西运行的。 n n哈雷彗星的平均公转周期为哈雷彗星的平均公转周期为哈雷彗星的平均公转周期为哈雷彗星的平均公转周期为7676年，年，年，年， 但是不能用但是不能用但是不能用但是不能用19861986年加上几个年
13、加上几个年加上几个年加上几个7676年得到它的精年得到它的精年得到它的精年得到它的精确回归日期。主行星的引力作用使它周期变更，陷入一个又一个循环。非重力效确回归日期。主行星的引力作用使它周期变更，陷入一个又一个循环。非重力效确回归日期。主行星的引力作用使它周期变更，陷入一个又一个循环。非重力效确回归日期。主行星的引力作用使它周期变更，陷入一个又一个循环。非重力效果（靠近太阳时大量蒸发）也扮演了使它周期变化的重要角色。在公元前果（靠近太阳时大量蒸发）也扮演了使它周期变化的重要角色。在公元前果（靠近太阳时大量蒸发）也扮演了使它周期变化的重要角色。在公元前果（靠近太阳时大量蒸发）也扮演了使它周期变化
14、的重要角色。在公元前239239年年年年到公元到公元到公元到公元19861986年，公转周期在年，公转周期在年，公转周期在年，公转周期在76.076.0（19861986年）年到年）年到年）年到年）年到79.379.3年（年（年（年（451451和和和和10661066年）之间年）之间年）之间年）之间变化。最近的近日点为公元前变化。最近的近日点为公元前变化。最近的近日点为公元前变化。最近的近日点为公元前1111年和公元年和公元年和公元年和公元6666元。元。元。元。 哈雷彗星的公转轨道是逆向的，哈雷彗星的公转轨道是逆向的，哈雷彗星的公转轨道是逆向的，哈雷彗星的公转轨道是逆向的， 与黄道面呈与黄
15、道面呈与黄道面呈与黄道面呈1818度倾斜。另外，像其他彗星一样，偏心率较大。哈雷彗星的彗核度倾斜。另外，像其他彗星一样，偏心率较大。哈雷彗星的彗核度倾斜。另外，像其他彗星一样，偏心率较大。哈雷彗星的彗核度倾斜。另外，像其他彗星一样，偏心率较大。哈雷彗星的彗核大约为大约为大约为大约为16x8x8 16x8x8 千米。与先前预计的相反，哈雷彗星的彗核非常暗：它的反射率千米。与先前预计的相反，哈雷彗星的彗核非常暗：它的反射率千米。与先前预计的相反，哈雷彗星的彗核非常暗：它的反射率千米。与先前预计的相反，哈雷彗星的彗核非常暗：它的反射率仅为仅为仅为仅为0.030.03，使它比煤还暗，成为太阳系中最暗物
16、体之一。哈雷彗星彗核的密度很，使它比煤还暗，成为太阳系中最暗物体之一。哈雷彗星彗核的密度很，使它比煤还暗，成为太阳系中最暗物体之一。哈雷彗星彗核的密度很，使它比煤还暗，成为太阳系中最暗物体之一。哈雷彗星彗核的密度很低：大约低：大约低：大约低：大约0.10.1克克克克/ /立方厘米，说明它多孔，可能是因为在冰升华后，大部分尘埃都立方厘米，说明它多孔，可能是因为在冰升华后，大部分尘埃都立方厘米，说明它多孔，可能是因为在冰升华后，大部分尘埃都立方厘米，说明它多孔，可能是因为在冰升华后，大部分尘埃都留了下来所致。留了下来所致。留了下来所致。留了下来所致。 哈雷彗星是由水、氨、氮、甲烷、一氧化碳、二氧化
17、碳和不完哈雷彗星是由水、氨、氮、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和不完哈雷彗星是由水、氨、氮、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和不完哈雷彗星是由水、氨、氮、甲烷、一氧化碳、二氧化碳和不完备分子的自由基组成的。备分子的自由基组成的。备分子的自由基组成的。备分子的自由基组成的。 哈雷彗星在众多彗星中几乎是独一无二的，又大又活哈雷彗星在众多彗星中几乎是独一无二的，又大又活哈雷彗星在众多彗星中几乎是独一无二的，又大又活哈雷彗星在众多彗星中几乎是独一无二的，又大又活跃，且轨道明确规律。这使得跃，且轨道明确规律。这使得跃，且轨道明确规律。这使得跃，且轨道明确规律。这使得GiottoGiotto飞行器瞄准起来比较容易。但是
18、它无法代表飞行器瞄准起来比较容易。但是它无法代表飞行器瞄准起来比较容易。但是它无法代表飞行器瞄准起来比较容易。但是它无法代表其他彗星所具有的公性。其他彗星所具有的公性。其他彗星所具有的公性。其他彗星所具有的公性。 彗星本身是不会发光的。早在中国晋代，中国天文学彗星本身是不会发光的。早在中国晋代，中国天文学彗星本身是不会发光的。早在中国晋代，中国天文学彗星本身是不会发光的。早在中国晋代，中国天文学家就认识到这一点。家就认识到这一点。家就认识到这一点。家就认识到这一点。 晋书晋书晋书晋书文志文志文志文志中记载，中记载，中记载，中记载，“彗本无光，反日而为光彗本无光，反日而为光彗本无光，反日而为光彗
19、本无光，反日而为光”。彗。彗。彗。彗星是靠反射太阳光而发光的。一般彗星的发光都是很暗的，它们的出现只有天文星是靠反射太阳光而发光的。一般彗星的发光都是很暗的，它们的出现只有天文星是靠反射太阳光而发光的。一般彗星的发光都是很暗的，它们的出现只有天文星是靠反射太阳光而发光的。一般彗星的发光都是很暗的，它们的出现只有天文学家用天文仪器才可观测到。只有极少数彗星，被太阳照得很明亮拖着长长的尾学家用天文仪器才可观测到。只有极少数彗星，被太阳照得很明亮拖着长长的尾学家用天文仪器才可观测到。只有极少数彗星，被太阳照得很明亮拖着长长的尾学家用天文仪器才可观测到。只有极少数彗星，被太阳照得很明亮拖着长长的尾巴，
20、才被人们所看见。巴，才被人们所看见。巴，才被人们所看见。巴，才被人们所看见。返回6发光发光n n发光彗星本身是不会发光的。早在我国晋代，我国天文学家就认识到这一点。晋书天文志中记载，“彗本无光，反日而为光”。彗星是靠反射太阳光而发光的。一般彗星的发光都是很暗的，它们的出现只有天文学家用天文仪器才可观测到。只有极少数彗星，被太阳照得很明亮拖着长长的尾巴，才被我们所看见。7纪录和联想纪录和联想o最先和最完备的哈雷彗星纪录皆为中国；据朱文鑫最先和最完备的哈雷彗星纪录皆为中国；据朱文鑫天文考古录天文考古录考证：自秦始皇七年（公元前考证：自秦始皇七年（公元前240年）至清宣统二年（年）至清宣统二年（19
21、10年）共有年）共有29次记录，并次记录，并符合计算结果。在欧洲，哈雷彗星的纪录也十分详符合计算结果。在欧洲，哈雷彗星的纪录也十分详尽，最早的纪录在公元前尽，最早的纪录在公元前11年，但哈雷彗星回归年，但哈雷彗星回归与其他彗星一样，往往被众多迷信的居民联想成稀与其他彗星一样，往往被众多迷信的居民联想成稀罕的灾星跟恐慌与灾祸扯上关系；罕的灾星跟恐慌与灾祸扯上关系；1066年年4月回月回归时，英国刚好遇着诺曼底公爵王朝前的侵略战争，归时，英国刚好遇着诺曼底公爵王朝前的侵略战争，当时居民见到彗星高挂的恐惧情况被绘在巴约城挂当时居民见到彗星高挂的恐惧情况被绘在巴约城挂毯上留传后世。毯上留传后世。819
22、10年回归年回归n直至直至1910年回归时，尽管已是工业化的社会，仍对哈雷彗年回归时，尽管已是工业化的社会，仍对哈雷彗星充满恐惧。当时经算出来的结果显示：过近日点后的哈星充满恐惧。当时经算出来的结果显示：过近日点后的哈雷彗星彗尾将扫过地球，有报纸故意夸大其恐怖性，当时雷彗星彗尾将扫过地球，有报纸故意夸大其恐怖性，当时有些偏僻村落的人感到异常恐慌，有报道在中欧和东欧甚有些偏僻村落的人感到异常恐慌，有报道在中欧和东欧甚至有人因此自杀。这次回归开始，哈雷彗星有了照片和光至有人因此自杀。这次回归开始，哈雷彗星有了照片和光谱纪录；是次回归最早在谱纪录；是次回归最早在1909年年9月月11日被发现，当时彗
23、日被发现，当时彗星光度星光度16等；等；1910年年5月中旬直至月底的彗核亮度达月中旬直至月底的彗核亮度达23等，等，5月月17日彗尾长达日彗尾长达100度，往后更发展至度，往后更发展至140度之长。度之长。由于天文学家已预计由于天文学家已预计5月月20日地球经过哈雷彗星的彗尾日地球经过哈雷彗星的彗尾（两者相距只有（两者相距只有0.15 AU），这样引起包括气象学研究人），这样引起包括气象学研究人员对环境的监测。这段时间拍下的彗头照片显示彗头复杂员对环境的监测。这段时间拍下的彗头照片显示彗头复杂动荡的结构，并且有晕状和鸟冠状的光芒，动荡的结构，并且有晕状和鸟冠状的光芒，5月月24日彗核日彗核中
24、心分为两个，各被抛物线状物包围；当年中心分为两个，各被抛物线状物包围；当年8月时为月时为9等星，等星，翌年翌年1月时变为月时变为1314等，那次回归最后观测纪录是等，那次回归最后观测纪录是1911年年6月月16日。日。返回9周期周期哈雷彗星每76年回归一次，绝大部分时间深居在太阳系的边陲地区，即使用现代最大的望远镜也难以搜寻到它的身影。地球上的人们只有在它回归时有三四个月的时间能够见到它。一般来说，人的寿命只有70岁左右，因此一个人很少能两次看到哈雷彗星。只有一些“老寿星”才有这种机会，第一次看到它是在咿呀学语的幼年，而第二次看到它就到了步履蹒跚的晚年了。1021世纪的观测世纪的观测v在在20
25、世纪最后一次在拍摄中发现哈雷彗星为世纪最后一次在拍摄中发现哈雷彗星为1994年年1月月10日，以智利的日，以智利的3.58米新技术望远镜（米新技术望远镜（New Technology Telescope）观测。）观测。2003年年3月月6日，日，天文学家以南欧天文台三座天文学家以南欧天文台三座8.2米米VLT望远镜在长蛇望远镜在长蛇座头部再次拍到它（座头部再次拍到它（81张照片，共计九小时曝光），张照片，共计九小时曝光），距地球距地球27.26 AU（40.8亿公里），光度亿公里），光度28.2等；天等；天文学家相信：以现时观测技术，即使它在文学家相信：以现时观测技术，即使它在2023年过年过
26、远日点（远日点（35.3 AU）还要暗）还要暗2.5倍之下，也可拍到其倍之下，也可拍到其影像。哈雷彗星下次过近日点为影像。哈雷彗星下次过近日点为2061年年7月月28日。日。公元前公元前240年年史记始皇本纪史记始皇本纪“七年，彗星先出七年，彗星先出东方，见北方，五月见西。东方，见北方，五月见西。”返回11哈雷彗星哈雷彗星-观测器观测器 1984年年12月月15日，苏联发射第一个哈雷彗星探测器。苏联发日，苏联发射第一个哈雷彗星探测器。苏联发射的韦加号探测器是第一个造访哈雷彗星的人类使者。在韦加射的韦加号探测器是第一个造访哈雷彗星的人类使者。在韦加1号启程号启程6天之后，天之后，12月月21日韦
27、加日韦加2号接着升空，结伴飞往哈雷号接着升空，结伴飞往哈雷彗星进行考察。彗星进行考察。 韦加号探测器，韦加号探测器， 两个韦加号结构相同，质量两个韦加号结构相同，质量4吨，都有一碟形吨，都有一碟形天线和仪器平台。平台上装有分光计、摄谱仪和相机等，天线和仪器平台。平台上装有分光计、摄谱仪和相机等，4块块太阳能电池板为探测器提供能源。探测器由三轴陀螺仪保持稳太阳能电池板为探测器提供能源。探测器由三轴陀螺仪保持稳定，并使它指向任何方向。其主要任务是在哈雷彗星回归期间定，并使它指向任何方向。其主要任务是在哈雷彗星回归期间探测彗星的气体成分及其外流速度，拍摄彗核的红外和光谱照探测彗星的气体成分及其外流速
28、度，拍摄彗核的红外和光谱照片，从而获取彗核的温度、尘埃质点和气体分子的性质、密度片，从而获取彗核的温度、尘埃质点和气体分子的性质、密度分布等数据。分布等数据。 1985年年6月韦加月韦加1号首先顺道到达金星，向金星表面投放了登号首先顺道到达金星，向金星表面投放了登陆舱，然后在金星引力作用下，转入飞向哈雷彗星的行星轨道。陆舱，然后在金星引力作用下，转入飞向哈雷彗星的行星轨道。1986年年3月月4日韦加日韦加1号在距哈雷彗星号在距哈雷彗星1400万千米处开始对哈雷万千米处开始对哈雷彗星进行考察，拍摄到数十张高质量的哈雷彗星照片；彗星进行考察，拍摄到数十张高质量的哈雷彗星照片；3月月6日日在距哈雷彗星只有在距哈雷彗星只有8900千米的地方作了综合考察。千米的地方作了综合考察。1986年年3月月9日，韦加日，韦加2号在距哈雷彗星号在距哈雷彗星8200千米处飞过，发回千米处飞过，发回700多张哈多张哈雷彗星照片，传回有关彗核的物理化学特性、彗核周围气体与雷彗星照片，传回有关彗核的物理化学特性、彗核周围气体与尘埃等方面的新情况。尘埃等方面的新情况。 1213THE ND1414
