第三章 有关太阳系的非常著名的老彗星和其他彗星的情况(1 / 1)

帕尔米兰·罗塞特教授在就彗星话题做的一次讲座时,曾根据最著名的那些天文学家的论述,给彗星这么下定义:“彗星是由三部分组成的天体,亦即大家称之为中心的核、雾状云似的彗发和明亮的彗尾。由于它环绕太阳运行的轨道偏心率非常大,所以地球上的人只能在它运行路程上的某一部分看到它。”

随即,帕尔米兰·罗塞特便立即补充说他的论断是精确无误的。不过,这些彗星可能有时没有彗核,有时没有彗尾,有时没有彗发,但它仍不失为彗星。

他接着根据阿拉戈的理论又补充道,为了不辜负彗星这个美丽的名字,就必须具备两个条件:第一,有自己的运行轨道;第二,其轨道是一个很长很长的椭圆形,因此可以远离太阳和地球而运行到看不见的地方。满足第一个条件之后,可以称为行星,而第二个条件却能让它区别于行星。因此,这个天体既不是流星,也不是行星或恒星,那它必然就是彗星了。

帕尔米兰·罗塞特教授坐在扶手椅中如此这般地在讲解彗星的知识时,他毫不怀疑自己有一天会被彗星带走,去太阳系遨游。他自始至终都对这些星球情有独钟,无论它们有没有彗发。他也许预感到未来会让他梦想成真的。他对彗星的研究造诣颇深。他在弗芒特拉感到最大的憾事就是,自从彗星与地球碰撞之后,没有人来听他做这方面的讲座,因为他早已准备好按照下列顺序进行演讲:

一、宇宙中有多少颗彗星?

二、哪些是周期性彗星,即在一定的时间会返回来?哪些是非周期性的彗星?

三、地球与这些彗星中的某一个发生碰撞的可能性有多大?

四、地球与彗星相撞的后果会怎样?是否跟彗核的硬度有关?

帕尔米兰·罗塞特在回答了上述四个问题之后,肯定会让他的听众中哪怕是最挑剔者都感到满意的。

我们在这一章里就要替他讲述这几个问题。

第一个问题是,宇宙中有多少颗彗星?

开普勒说过,彗星多得犹如水中的鱼。

阿拉戈根据在水星和太阳之间运行的那些彗星的数量,说仅仅在太阳系里运行的彗星就高达一千七百万颗。

朗贝尔[1]说,光是太阳到土星之间的三亿六千四百万法里的范围内,就有五亿颗彗星。还有的统计甚至说是七百四十万亿颗彗星。

其实,大家都弄不清楚这些拖着长尾巴的星球到底有多少,人们也没有数过,而且也永远不会去数,反正它们是多得难以计数。开普勒曾有个形象的比喻,说一个渔夫站在太阳表面上,向宇宙空间甩一下钓竿,准能钓到一颗彗星。

这还不是全部的彗星,在不受太阳引力影响的广阔区域,还有许多许多的彗星呢。它们在太空中任意游走,毫无规矩,竟然会从一个引力中心随心所欲地进入另一个引力中心。它们在太阳系里任意地变来变去,有的运行到地平线上,但从未有人见到过它,还有一些彗星干脆就消失不见,人们再也看不到它们了。

说到真正属于太阳系的那些彗星,它们至少会有一些固定的轨道,什么也改变不了的轨道,因此,它们彼此间相撞的可能性是不存在的。无论是它们彼此之间,还是与地球之间发生碰撞,是不是?不,错了!这些轨道根本就逃避不了外力的影响。它们的轨道会从椭圆形改变成抛物线或双曲线。单说说木星吧,它可是彗星轨道的最大的“捣乱者”。正如天文学家所观察到的那样,它似乎总是在彗星运行的大路上挡道,而且还会对这些小星球造成一种灾难性的影响,而这种影响是它那强大的引力所造成的。

这就是有关彗星世界的粗略介绍,这个彗星世界是由数百万颗彗星组成的。

第二个问题:哪些是周期性彗星,哪些是非周期性彗星?

查看天文年鉴,大家会发现有五六百颗彗星曾经在不同时期被认真地观察过。但是,真正了解其公转周期的只有四十多个。

这四十多个彗星分为周期性和非周期性两种。周期性彗星在一段或长或短的时间过后,几乎是周期性地重新出现在地平线上,而非周期性彗星离太阳极其遥远,何时返回难以预计。

在周期性彗星中,有十颗被称为“短期的”,其运行是可以极其精确地计算出来的。它们是哈雷彗星、恩克彗星、冈巴尔彗星、法耶彗星、布罗森彗星、阿莱斯特彗星、图特尔彗星、维纳克彗星、维科彗星和堂佩尔彗星。

在此,还应该讲讲它们的故事,因为它们中有一颗与“加利亚”的情况相似,也与地球发生过碰撞。

哈雷彗星是最早被发现的。据说,早在公元前134年和公元前52年便被看到过,然后便是在公元400年、公元855年、公元930年、1006年、1230年、1380年、1456年、1531年、1607年、1682年、1759年和1835年出现过。哈雷彗星是从东往西运行的,也就是说,与围绕太阳运行的行星的方向正好相反。它出现的间隔是七十五年到七十六年,这是因为它邻近木星和土星,所以多少会受到这两颗星的一些影响,有时候,出现的时间可能会超过六百天。1835年,这颗彗星出现的时候,著名的天文学家赫歇尔专门跑到好望角去,选择好最佳观察位置,一直跟踪观测到1836年底。但当时由于它离地球太远,所以看不太清楚。哈雷彗星的近日点距离太阳二千二百万法里,比金星与太阳的近日点距离更短,这与“加利亚”的情况相似。它的远日点远离太阳达十三亿法里,超越了海王星的轨道。

恩克彗星的公转周期是最短的,平均只有一千二百零五天,亦即三年多的时间。它的运行方向是直接由西往东。它被发现的时间是1818年11月26日,人们在对它的参数进行了计算之后,发现它原来就是1805年所发现的那一颗彗星。正如天文学家们早年所预见的那样,人们在1822年、1825年、1829年、1832年、1835年、1838年、1842年、1845年、1848年、1852年,都再次见到过它,它在固定的时间总是会在地平线上出现。它的运行轨道就在木星轨道内。它离开太阳的距离不超过一亿五千六百万法里,而近日点的距离是一千三百万法里,也就是说,比水星还要近。还有一个重要点:人们发现这颗彗星的椭圆形轨道的最大直径在逐渐缩小,因此,它与太阳的平均距离也越来越小。这样,恩克彗星就有可能最终被太阳吸过去,将它烧毁,除非它在炽热的太阳的照射下,事先就灰飞烟灭了。

冈巴尔彗星又称比埃拉彗星,是在1772年、1789年、1795年、1805年被看到过,可是直到1826年2月28日,它的参数才被确定下来。它的运行是顺行方向。它围绕太阳一圈的时间是二千四百零六天,将近七年。它通过近日点的距离与太阳相距三千二百七十一万法里,稍稍小于地球与太阳之间的距离。而它的远日点则是二亿三千五百三十七万法里,超过木星的轨道。1846年,曾出现一个奇异的景象:比埃拉彗星分成两半出现在地平线上。想必是在一种内部力量的作用下,它在运行途中被一分为二了。它断开的两部分便同时在漫游太空,相距七万法里。到了1852年,它那两部分的距离达到了一百万法里。

法耶彗星于1843年11月22日首次被发现,它也是按顺行方向运行的。它的轨道参数已经计算出来,人们预言七年半之后,或者说二千七百一十八天之后,它还将再次出现。这一预言得以应验,这颗卫星果然就在预言的那个时期又出现了。它离太阳最近时相距六千四百六十五万法里,比火星要远,而它的远日点则比木星的远日点要大,达到二亿二千六百五十六万法里。

布罗森彗星也是按照顺行方向运行的,于1846年2月26日被发现。它的公转周期为五年半,或者说是二千四百二十天。它的近日点为九千八百四十五万六千千米,其远日点则是八亿六千四百万千米。

至于那些周期短的彗星中,阿莱斯特彗星的公转周期为六年半多点,1862年,它离木星仅有一千一百万法里;而图特尔彗星运行周期为十三又三分之二年;维纳克彗星为五年半;堂佩尔彗星的周期差不多与维纳克相同;维科彗星似乎在太空消失了,不见其身影。但是,这些周期短的彗星人们观测得并不全面,远不及前面所说的那五颗彗星。

现在,我们来叙述一下“长周期”的那些主要的彗星,其中有四十一颗被或多或少地进行了研究。

1556年发现的那颗彗星,被称为“夏尔-坎特彗星”,人们估计它于1860年会重新出现,但并没有再看见。

牛顿研究过的那颗1680年发现的彗星,据惠斯顿说,在它离地球太近时,会产生流星雨,它被发现可能是在公元前619年和公元前43年,然后是公元531年和1106年。它的公转周期大约是六百七十五年,近日点的距离非常短,所以获得的热量比地球要高,而且高于两万八千倍以上,比铁熔化的温度还要高两千倍。

1586年发现的那颗彗星的亮度可与最大的恒星的亮度相媲美。

1744年发现的那颗彗星身后拖着好几条尾巴,仿佛跟着土耳其帝王转悠的那些帕夏[2]中的一个。

1811年发现的那颗彗星带有一个光环,光环直径达一百七十一法里,彗发长达四十五万法里,还拖着一条四千五百万法里的长尾巴。

1843年的那颗彗星,有人认为就是1317年、1494年和1668年出现的那颗彗星,系卡西尼观测出来的,但是,对于它公转的时间,天文学家们各持己见,分歧很大。它与太阳的距离只有一万二千法里,运行速度达到每秒一万五千法里。它从太阳那儿获取的热力与四万七千个太阳供给地球的热力相等。即使是大白天,它也是明亮的,因为有那么高的温度在增强它的亮度。

多纳蒂彗星在北半球的星空中通明透亮,其体积却只有地球的百分之七。

1862年的那颗彗星带着明亮的羽饰,宛如一个怪异别致的贝壳。

最后,1864年的那一颗,其运行周期绝不少于两千八百个世纪,可以说它将永远消失在无垠的太空中。

第三个问题:地球与这些彗星中的某一个发生碰撞的可能性有多大?

如果我们把行星的轨道和彗星的轨道在纸上画下来,就会看到它俩在很多地方都是相互交叉的。但是,在宇宙空间中,情况却并非如此。这些轨道的平面在不同的角度上,与地球平面的那个黄道是倾斜的。尽管造物主“小心谨慎”,但这些彗星数量太庞大,难免会有一个彗星与地球发生碰撞的。

对于这个问题,我们可以做出如下的回答:

大家知道,地球从来就不会离开黄道平面,而且它围绕太阳运行的轨道完全是包括在这个平面中的。

一颗彗星与地球相撞的先决条件是什么呢?

它必须具备下列条件:

一、这颗彗星要在黄道平面上与地球相遇;

二、这颗彗星在某个精确的时间里穿越地球运行中的同样的一个点;

三、二者的中心距离小于它们的半径。

那么,这三个条件会不会同时产生,导致二者相撞呢?

当有人问及阿拉戈对此有何看法时,他回答道:“对种种可能性的计算,得出了这样一种相遇的可能性并表明,如果出现一个陌生的彗星的话,二者相互碰撞的概率将是二亿八千万分之一。”

拉普拉斯[3]说他并不排除类似的碰撞发生的可能性,他还在《宇宙纵览》中叙述了种种后果。

这种关于碰撞的说法是否站得住脚,每个人不过是根据自己的性情说说罢了。不过,必须注意,这位著名的天文学家所依据的两点是可以有无穷变化的:

一、彗星的近日点比地球更近;

二、这颗彗星的直径应该等于地球直径的四分之一。

还有,在这个计算之中,只是指彗星核同地球发生的碰撞。如果是指彗发与地球发生碰撞的话,那么这个概率要扩大十倍,也就是二亿八千一百万比十,或者两千八百一十万比一。

不过,就第一个问题,阿拉戈又补充说道:“咱们也得承认,如果彗星真的撞上地球,那么整个人类就毁灭了,危险是肯定无疑的,不太可能侥幸活下来的,如同我们在一个大瓮里放上二亿八千一百万个小球,其中只有一个白色的小球,那么只要一伸手就能拿到这个小白球的人才能侥幸生存。”

因此,可以看出,地球不可能被一颗彗星撞上。

从前有过这种撞击吗?

天文学家们异口同声地说:“没有!”阿拉戈说,因为地球始终在围绕着一个永不改变的轴转动,所以我们可以很有把握地下结论说,地球从未被彗星撞到过。实际上,如果从前有过这么一次碰撞的话,那么就可能会有一个临时的自转轴来代替这个主轴,那么地球的纬度就得受到持续变化的控制,但是至今仍未见有过这种变化发生。地球的纬度永无变化,这就证明了自开天辟地之时起,我们的地球并未被彗星撞击过……再者,如一些学者所说,我们不能将低于海平面一百米的黑海归之于彗星撞击的结果。

从前没有发生过这种撞击,这一点是可以肯定的,但是,它今后是否会发生呢?

我们在这儿自然要介绍一下冈巴尔彗星的意外情况。

1832年,冈巴尔彗星的再次出现给全世界造成了大恐慌。由于太空中怪异的巧合使得这颗彗星的轨道几乎与地球的轨道相切。10月29日午夜前,这颗彗星将要在贴近地球轨道的某一处经过。那么,地球在这一时刻是否也运行到了这里?如果是的话,那么它就会与这颗彗星相遇,因为根据奥伯斯的观测,这颗彗星的半径是地球半径的五倍,地球轨道的一小段会淹没在彗星的云雾状物质之中。

幸运的是,地球到达这一地点的时间在一个月之后的11月30日,由于它的公转速度是每天六十七万四千法里,所以当它从那个点通过时,彗星已经离地球有两百多万法里了。

这可真是太好了!如果地球到达它的轨道的那个点是在一个月之前,或者彗星到达那儿的时间晚一个月,那么碰撞就会发生了。但是,一个早到或一个晚到的情况可不可能出现呢?当然可能,即使地球的运行中没有受到什么干扰,但是谁也不敢说彗星的运行不会延缓,因为这些星球在运行过程中会受到非常大的干扰。

因此,如果说这种碰撞以前没有出现过,但它今后肯定会发生的。

再者,冈巴尔彗星在1805年就已经离地球很近,只相距两百万法里,不过,由于人们并不知道它与地球擦肩而过,所以它并未引起任何恐慌。而1843年的这颗彗星情况则不一样,因为人们担心地球至少会被彗尾给套进去,可能会污染地球的大气层。

第四个问题:地球与彗星相撞的后果会怎样?

后果有所不同,要看撞击地球的这颗彗星有没有彗核而定。

的确,这些在太空漫游的彗星,有的有彗核,像水果有核一样,有的则没有彗核。

没有彗核的彗星是由一种细微的云雾状物质构成的,透过它的这层薄雾,人们甚至可以看到十等星。因此,这些彗星的形状经常发生变化,很难识别它们。彗尾就是由这些细微物质组成的。它仿佛受到太阳热力的影响,因汽化而形成。这不难证明,因为这条彗尾只有当彗星离太阳三百万法里,亦即小于地球与太阳之间的距离的时候,才会开始逐渐增大增长,有时像是一把长鸡毛掸子,有时又像是一把展开的折扇。然而经常出现的情况是,某些彗星,显然由高密度物质构成,很耐高温,不受其影响,因而没有彗尾。

在地球与无彗核的彗星相遇的情况之下,就不可能发生什么相互碰撞的事。天文学家法耶说,蜘蛛网挡子弹也许都要比彗星的云雾状物质强。如果组成彗尾或彗发的物质并不危害健康的话,那就没什么可害怕的。但是,人们担心的是,如果彗尾的物质是由易燃的物质构成的,它就会将地球表面烧得一干二净。或者,如果这些物质会将有害于生命的气体带进大气层,那也是不得了的事。不过,这后一种可能性出现的概率极小。巴比奈认为,地球大气层的高空边缘的密度要比彗发和彗尾的密度大得多,有害气体是很难侵入的。牛顿就说过,如果一颗无彗核、其半径为三亿六千五百万法里的彗星密度达到地球大气层的密度的话,那么仅用一个直径为二十五毫米的骰子那样大的空间就容纳得下了。

因此,如果彗星只是由云雾状物质组成的话,即使与地球相撞,也没什么危险,用不着害怕。但是,如果彗星是由一个坚硬的彗核组成的,那又会如何呢?

首先,存在不存在这样的彗核?有人会说,当彗核达到一定的收缩力,它的形态从气体变成固体时,就会存在。在这种情况之下,当这颗有彗核的彗星从地球上空经过时,它便被遮掩住了,人们就看不到它了。

阿那克萨哥拉[4]说过,公元前480年,也就是泽尔士[5]时代,太阳就曾被一颗彗星遮挡过。此外,在奥古斯特逝世后没几天,狄翁就曾观测到这种彗星,它遮掩住的不可能是月亮,因为当时月亮还在地球的背面呢。

不过,必须指出,那些彗星研究学者并不赞同上述两种观点,他们也许是对的。但是,最近的两次观测却让人们不得不相信带彗核的彗星的存在。的确,1774年和1828年的那两颗彗星都遮掩住了一些八等星。同样应当指出的是,在直接观测之后,1402年、1532年、1744年的彗星都是有坚硬的彗核的。而1843年的那颗彗星,就更加可以确定,人们看到了它,当时正值正午时分,它当时就在太阳附近的天幕上,不用望远镜也看得很清楚。

彗核不仅在某些彗星中存在,而且,人们还可以测量它。因此,人们知道了它真实的直径长度,比如1798年和1805年的彗星(冈巴尔彗星)直径为十一二法里,而1845年的那颗彗星的直径长度为三千二百法里。这最后的一颗彗星可能有一个大于地球的彗核,因此,万一它与地球相撞的话,受到损害的不是彗星,而是地球。

至于那几个最著名的云雾状彗星,它们的直径长度也被测量到了,均在七千二百法里到四十五万法里之间。

因此,根据阿拉戈的看法,彗星可分为:

一、无核彗星;

二、也许是云雾状彗核的彗星;

三、可能有坚硬彗核因而比行星更加明亮的彗星。

现在,在研究地球与上述三种彗星中的某一种相撞,其结果会如何之前,有必要指出,即使没有发生直接的碰撞,最严重的情况也可能发生。

其实,一颗体积很大的彗星,如果离地球很近的话,并非没有危险。如果彗星的体积很小,那么即使离地球较近也不必害怕。1770年的彗星就是如此,它离地球只有六十万法里,但它在一年之中却并未对地球有丝毫的影响。

但是,如果彗星与地球的体积相等,而且如果彗星离地球只有五万五千法里,那么它就会使地球的恒星年延长十六小时零五秒,并使黄道出现二度倾斜。而且,它也许还会将月球顺便裹挟而去。

那么,发生碰撞后结果到底会怎样呢?我们立刻就会弄明白的:彗星只是微微擦着地球而过,可能会将自己的一点儿物质留在地球上,或者它会带走地球的一小块——“加利亚”就是这种情况。或者,彗星被撞落在地球表面上,成为一个“新大陆”。

在上述三种情况之下,不论属于哪种情况,地球公转的切向加速度可能会骤然消失。这时候,人、树、房屋都将以碰撞前所具有的每秒八法里的速度被抛向空中。海水将奔涌而出,冲毁一切。地下的岩浆也会因为这种强烈的碰撞涌出地面。地球的自转轴被改变了,所以一个新的赤道将旧赤道取而代之了。最后,地球的公转速度被阻遏住了,因此,太阳的吸力就会加大,将地球吸过去,让它垂直地向太阳飞过去,六十四天半之后,便贴到太阳上,被烧得一干二净。

甚至,根据廷德尔[6]的理论——热能只是一种运动方式——地球的速度骤然中断,便会自然地转化为热能。这样的话,地球在几百万摄氏度的高温下,几秒钟的工夫便灰飞烟灭了。

但是,为了结束这个简要的概述,我们必须指出,地球与彗星发生碰撞的可能性只有二亿八千一百万分之一。

“毫无疑问,”帕尔米兰·罗塞特稍后说道,“毫无疑问,我们摸到了白球。”