自然与人-10.7   彗星的特殊性及其成因

李开乐

    摘要：初诞生的太阳表面上，中高纬度地带温度低得多，不能喷射出大天体，却喷射出很多质量小的物质团凝成了彗星。彗星数量多而质量很小，轨道的椭圆偏心率很大。

    彗星的公转方向和轨道形状都比较特殊，这又是怎么回事呢？太阳系中除了太阳、大行星、小行星、卫星之外，还有大量的彗星。彗星是太阳系中数量最多的天体，但质量很小，运动轨道的椭圆偏心率又很大。天体中的彗星确是一种特殊的角色，它们来去匆匆，来历也不都一样，因此也是值得我们认真去认识一下的。

    用核球喷射论来分析，太阳系里的绝大多数彗星也应该是来源于太阳的物质，关键是它们并不像行星那样，都从太阳赤道附近被喷射出来。由于自转离心效应，造成了在初诞生的太阳表面上，中高纬度地带比低纬度地带温度低得多，这种情况虽然使太阳的较高纬度地带不可能像赤道附近那样喷射出大的天体（行星），但也仍然可以喷射出很多质量小的物质团，这些小物质团也就是彗星了。彗星所分布的区域正如银河系银盘之外的银晕（如图10.7-1）。表面看来，图中所显示的银晕中与银盘中同样大的点子很稀疏，但如果不考虑质量大小，论起实际数量来，银晕中那些模糊不清的小小天体，肯定会比银盘里能显示得出来的星体还多得多，它们之间的数量关系相信也类似于太阳系里彗星和行星之间的数量关系。

    由于这些彗星未诞生之前很多位于太阳较高的纬度地带，所以它们所具有的绕太阳旋转的“速度种子”便不可能像从赤道附近诞生出来的行星那样明显。从图10.2-1和图10.2-2的分析便可知道，由于彗星的公转速度种子 小，它们受到太阳引力而朝着太阳方向旋转回来时的合速度 的方向就会特别向内偏离（在图10.7-2中， 变成 ； 变成 ），以至于造成了运动轨道的椭圆偏心率很大。由此，这些彗星回旋到达太阳附近时的线速度当然也就会很大。

    一般地说，速度种子越小会造成彗星轨道的椭圆偏心率越大，旋转速度也越快。然而，当速度种子太小或等于零时，被喷射出去的小天体又都会很快重新垂直掉回太阳去。这就是说，在太阳两极附近的区域内所垂直向上喷射出去的小天体，一般都很快重新掉回太阳母体。此外，在其余地带被喷射出去的小天体（彗星），喷射时其纬度越高，绕太阳旋转的椭圆轨道偏心率就越大。

    众彗星除了数量多、椭圆偏心率和速度特殊之外，轨道面也不可能像大行星那样整齐划一。彗星的“轨道不在一个平面里，彼此往往交叉成很大的角度”【10】，这个观测事实，正充分说明上述关于彗星生成的地域、方式的设想是合乎情理的。

图10.7-1： 银盘纵截面示意图（取之于朱志尧的《宇宙的秘密》一书）

图中，形如合在一起的两片“铜钹”的密集部

分是银盘，银盘之外大点子稀疏的部分是银晕

图10.7-2：公转速度种子的大小不同所引起的影响差异分析图

参考文献：

【10】《宇宙的秘密》朱志尧编写，辽宁人民出版社，1973年。