9月份，有天文愛好者已經陸續觀測到2024年最值得期待的彗星C/2023 A3(Tsuchinshan-ATLAS)。進入十月之后，這顆彗星越來越亮，亮度已經超過0等了。10月12日，這顆彗星將迎來其最接近地球的時刻。在日落后西方的低空，我們可以肉眼看到這顆和金星一樣明亮的彗星。

彗星是什么天體？和流星、隕石是一回事嗎？彗星亮度的“等”是什么意思？怎么測出來的？彗星什么情況下會爆發？會對地球有影響嗎？普通愛好者如何觀測彗星？針對以上疑問，科普中國特邀中國科學院上海天文臺研究員閆震老師，為公眾解讀彗星的奧秘。

問：彗星、流星、隕石是一回事嗎？怎么區分呢？

答：彗星是太陽系形成時遺留下來的殘骸，由塵埃、巖石和冰塊組成，就像一個“臟雪球”，它們的大小從幾千米到上百千米不等。在遙遠的太陽系邊緣，可能存在著幾十億顆大小不一的彗星。偶爾，某一顆彗星受到的引力發生了變化，運動軌道發生了改變。當它運行到接近太陽的地方時（近日點附近），由于太陽的照射，它們會受熱并釋放出氣體和塵埃，這些物質反射太陽光，形成一個發光的頭部，還會形成一條長達數百萬千米的尾巴，稱為彗尾。因此在古代中國，彗星被俗稱為掃帚星，《說文解字》中關于“彗”字的解釋是“掃竹也”，就是竹做的掃帚。

流星是星際空間中的塵埃和碎屑落入地球大氣產生的，如果它們沒有在大氣中燃燒殆盡，落到地面上就稱為隕石。有一部分流星來自漂浮在太空中的小行星，而大部分來自彗星的尾巴撒落的碎屑，剛好有一部分分布在地球公轉的軌道上，于是當地球經過這里時，我們就能看到流星雨。比如寶瓶座η流星雨就是著名哈雷彗星殘留的碎屑，獅子座流星雨是坦普爾-塔特爾彗星的尾跡殘留下的。

問：彗星的亮度是怎么測出來的？“等”是什么？“等”的值越小，彗星亮度越大？

答：星等是天文上用來表示天體亮度的一個單位。簡單來說，星等越小（甚至是負數），天體看起來就越亮；星等越大，天體看起來就越暗。比如太陽的星等大約-27等，月亮的星等大約-13等。而且星等和亮度之間是對數關系，比如1等星比3等星亮大約6.3倍，比6等星亮100倍。

有一些恒星比較明亮，而且亮度很穩定，天文學家已經非常精確地測量了它們的星等，這些恒星被稱為參考星或標準星。測量一個新天體的星等，通常是利用望遠鏡拍攝一幅圖片，把它的亮度和附近參考星的亮度比較，進而確定它的星等。測量彗星的星等也是采用同樣的辦法，但是彗星和普通的恒星有一點不同，就是它不是一個點狀的天體（稱為點源），在圖像上呈現出一團的樣子，這類天體在天文上叫作彌散源，而星等測量的是天體分布的總光量。對于測量彗星的星等，通常使用散焦的辦法，使得參考星看起來模糊一團，和彗星一樣，進而估計彗星的星等。

問：彗星什么情況下才會爆發？爆發的彗星對地球有影響嗎？

答：彗星的亮度會突然劇烈地增加，這種現象被稱為彗星爆發，一般認為爆發和塵埃層中冰的升華有關，這個過程會急劇地釋放大量的氣體和塵埃。但是觸發這種爆發的具體機制，我們還并不清楚，一種說法是太陽的輻射會產生熱波，突然到達內部一些不穩定的冰層，導致了劇烈的爆發；另一種說法是彗星表面突然裂開或者塵埃層剝落，導致內部的冰層暴露在太陽輻射下，迅速升華；還有一種說法是其他小碎片的撞擊引發了彗星的爆發。

由于距離遙遠，這些彗星的爆發對地球沒有什么影響。但是爆發產生的碎屑如果剛好撒落在地球公轉軌道上，當地球穿過它們時，會出現燦爛的流星雨。

問：如何尋找Tsuchinshan-ATLAS彗星？

答：對于普通人來說，最簡單的辦法就是在手機或者平板上，利用觀星的App。一些觀星的APP比如Sky Tonight、Star Walk2、觀星-星圖Sky Guide或者天文通等。Sky Tonight和天文通，會標記Tsuchinshan-ATLAS彗星每天的位置。比如在Sky Tonight中，打開應用程序，然后點擊屏幕底部的放大鏡圖標，輸入“C/2023 A3”并點擊相應搜索結果旁邊的目標圖標。可以顯示彗星的當前位置。將您的手機指向天空，然后按照白色箭頭找到它。

C/2023 A3（Tsuchinshan-ATLAS）彗星穿過天空的路徑（圖片來自https://starwalk.space/zh-Hans/news/visible-comet-2024）。

問：人用肉眼看不見彗星嗎？必須用相機長時間曝光？還有其他觀測方法嗎？觀測彗星時有什么注意事項？

答：人的肉眼能夠觀測到的極限星等大約是6.5等。小于6.5等的星星都能被人眼直接看到，當然也要取決于天氣和光污染情況。由于彗星是彌散天體，彗星大約要小于3等，才能被人眼看到。但是只有少數的彗星，當它們離太陽很近時，變得非常明亮，可以被人眼直接看到，比如著名的哈雷彗星，幾乎每次回歸都是肉眼可見。2007年回歸的麥克諾特彗星，其亮度甚至達到了-5.5等。

除了相機的長時間曝光以外，有一些夜景能力比較強的手機也是可以的。需要注意，長時間曝光需要穩定的支架，比如三腳架之類的。雙筒望遠鏡或小型的天文望遠鏡也是很好用的觀測工具。12日彗星最靠近地球，隨后的十幾天里，在太陽下山以后，西方的地平線上方相對較高的位置能夠觀測到這顆明亮的彗星。

問：今年還有哪些彗星可以期待？

答：就在9月27日，人們新發現一顆彗星C/2024 S1 (ATLAS)。它將在10月28日達到近日點，屆時它的亮度甚至可能超過C/2023 A3。之后還有一顆彗星，在今年11月底到達近日點附近，是333P/LINEAR，但是它非常暗，大概只有10等左右，肉眼肯定無法觀測到，需要使用雙筒望遠鏡或者小型天文望遠鏡觀測。

專家：中國科學院上海天文臺研究員閆震 

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