在浩瀚的太陽系中，哈雷彗星宛如一名神秘的旅者，每隔76年完成一次繞日之旅，壯麗身影裸眼可見。它不僅是人類歷史上最早被記錄的周期彗星，更是天文學(xué)從迷信走向科學(xué)的重要見證。從古人對“妖星”的恐懼到現(xiàn)代探測器的深度探索，哈雷彗星不僅承載了文明對宇宙的好奇與敬畏，還代表了一次科學(xué)的勝利。

哈雷彗星 圖片來源：NASA/W. Liller

知名的“哈雷彗星”

哈雷彗星上一次出現(xiàn)是在1986年，它之所以知名，在于英國天文學(xué)家埃德蒙·哈雷的突破性發(fā)現(xiàn)。在此之前，人類并不知曉彗星軌道受太陽引力約束，更未曾預(yù)料部分彗星會進(jìn)行周期性回歸。

中國人對哈雷彗星的記載，最早可上溯到殷商時(shí)代，從公元前613年到20世紀(jì)初，哈雷彗星共有35次回歸，漢文載籍中共有31次記錄，其中連續(xù)記載的有24次。

但其往往被視為不祥的象征?！拔渫醴ゼq”期間，《淮南子·兵略訓(xùn)》便有“彗星出，而授殷人其柄”的記載。司馬遷也在《史記》中多次記載了彗星的出現(xiàn)與人間禍福相關(guān)聯(lián)。丹麥天文學(xué)家布拉烏更是將其描繪成“妖星”，認(rèn)為它是人類罪惡的象征。

《宋史·天文志》中關(guān)于1066年哈雷彗星的詳細(xì)記載 圖片來源：“上海天文館”公眾號

直到17世紀(jì)末，經(jīng)典力學(xué)體系的建立為天文學(xué)發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)，哈雷成為推動彗星研究走向科學(xué)軌道的關(guān)鍵人物。哈雷在一次整理彗星觀測記錄的過程中發(fā)現(xiàn)，1682年出現(xiàn)的一顆彗星的軌道根數(shù)與1607年開普勒觀測的和1531年阿皮延觀測的彗星軌道根數(shù)相近，出現(xiàn)的時(shí)間間隔在75或76年。

借助牛頓萬有引力定律和行星運(yùn)動理論，哈雷反復(fù)計(jì)算了這些彗星的軌道，他認(rèn)為，這三次出現(xiàn)的彗星并非三顆不同的彗星，而是同一顆彗星出現(xiàn)了三次。后續(xù)研究證實(shí)，這顆彗星也正是中國古代所記錄的那顆。

英國天文學(xué)家哈雷 圖片來源：Wikimedia Commons（public domain）

1705年，哈雷在其出版的《彗星天文學(xué)論概要》一書中正式公布這一研究成果，并明確預(yù)言：這顆彗星將在1758年底至1759年初再次回歸地球觀測視野。1758年，這顆彗星如約而至，成為人類歷史上第一顆被預(yù)測回歸的彗星。為緬懷哈雷作出的貢獻(xiàn)，該彗星被命名為“哈雷彗星”。

揭開彗星的神秘面紗

1985年12月25日，在哈雷彗星回歸周期內(nèi)，我國首次拍攝到了其光譜照片。1986年，哈雷彗星回歸之際，我國天文學(xué)家通過精密演算，獲取了詳細(xì)軌道數(shù)據(jù)。

哈雷彗星軌道示意圖 圖片來源：“上海天文館”公眾號

1985年至1986年間，我國天文臺組織了大規(guī)模的觀測活動，跟隨哈雷彗星的軌道，觀測足跡也從新疆、陜西一路向南前往云南、海南，直至澳大利亞、新西蘭，甚至南極。業(yè)余觀測活動在全國近30個(gè)省市展開，青少年觀測活動尤為引人注目。北京市科協(xié)陸續(xù)舉辦了“哈雷彗星天文知識競賽”“哈雷彗星觀測夏令營”“廣西、北京、天津哈雷彗星春令營”等活動，極大激發(fā)了公眾對天文學(xué)的興趣，推動了天文科普事業(yè)的發(fā)展。

1985年10月，哈雷彗星回歸時(shí)，北京市科協(xié)和北京青少年輔導(dǎo)員協(xié)會組織中小學(xué)生和幼兒園的小朋友開展觀測活動

全球范圍內(nèi)也成立了國際哈雷彗星聯(lián)測組織，協(xié)調(diào)全世界的地面觀測和空間探測。蘇聯(lián)“織女星”1號、2號，歐空局“喬托”號、日本“彗星”號、“先驅(qū)者”號等5個(gè)探測器組成豪華“哈雷艦隊(duì)”飛向太空，第一次近距離觀察這位人類的老朋友。

1986年3月6日，“織女星”1號成功飛入哈雷彗星8851千米的范圍內(nèi)，拍攝到全球最早的彗核照片。3月14日，“喬托”號在596千米的距離上掠過哈雷彗星的彗核，拍下了人類歷史上第一張高分辨率的彗核照片。

“喬托”號拍下的哈雷彗星彗核 圖片來源：“科學(xué)世界”公眾號

此次歷史性的近距離探測，讓人類首次看清了彗星的真實(shí)模樣，后續(xù)的深空探測任務(wù)也持續(xù)深化著我們對彗星的認(rèn)知。

彗星主要由太陽系形成之初的殘留物構(gòu)成，包含冰、巖石、氣體和塵埃，分為彗核、彗發(fā)和彗尾三部分（個(gè)別彗星擁有彗殼）。彗核作為彗星的核心，是一團(tuán)由冰、塵埃和有機(jī)物組成的固態(tài)物質(zhì)，直徑從幾百米到幾十公里不等，俗稱“臟雪球”或“冰污球”。彗核的溫度較低，在遠(yuǎn)離太陽時(shí)保持穩(wěn)定，當(dāng)靠近太陽時(shí)，由于溫度升高，內(nèi)部的冰會升華，釋放出氣體和塵埃顆粒，形成了彗發(fā)和彗尾。彗發(fā)是彗核周圍的一層氣體和塵埃云，而彗尾是這些物質(zhì)在太陽輻射和太陽風(fēng)的作用下形成的“尾巴”。

照亮宇宙探索之路

彗星是太陽系內(nèi)的古老天體，長期處于太陽系的外圍，主要儲存于奧爾特云和柯伊伯帶。受極低溫度的影響，彗星并未像地球等質(zhì)量較大的行星一樣經(jīng)歷過劇烈的物理和化學(xué)變化，所以彗星最大限度保留了太陽系的原始信息。

近年來，科研人員通過對彗星的不斷深入研究，逐步揭示了其成分和結(jié)構(gòu)，為理解太陽系的起源和地球物質(zhì)來源提供了新的線索。截至目前，人類已發(fā)現(xiàn)4000余顆彗星，觀測技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了跨越式發(fā)展。從手工操作的簡易望遠(yuǎn)鏡，到全自動控制的太空望遠(yuǎn)鏡；從地面觀測到深空探測器近距離探測，人類對彗星的探索從未停止。

2025年5月29日，我國發(fā)射天問二號探測器。其任務(wù)包括近地小行星2016HO3的科學(xué)探測和采樣返回，以及主帶彗星311P的轉(zhuǎn)移飛行和科學(xué)探測。這不僅體現(xiàn)了我國航天技術(shù)的進(jìn)步，更推動了空間物理等多個(gè)領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。

天問二號工作示意圖（視頻截圖） 圖片來源：“中國國家天文”公眾號

回眸1758年哈雷彗星的回歸，其價(jià)值不僅在于驗(yàn)證了一個(gè)科學(xué)預(yù)言，更在于確立了科學(xué)精神在探索宇宙中的地位。它提醒我們，堅(jiān)持科學(xué)的研究方法，保持探索未知的熱情，就能在解開宇宙奧秘的道路上不斷取得新的突破。

2023年末，哈雷彗星已抵達(dá)遠(yuǎn)日點(diǎn)，正式踏上返回太陽系的旅程。根據(jù)目前的軌道預(yù)測，它下一次過近日點(diǎn)的時(shí)間為2061年。相信屆時(shí)，新一代觀測設(shè)備和探測技術(shù)將為人類帶來關(guān)于哈雷彗星的更多科學(xué)發(fā)現(xiàn)。

參考資料：

1.“環(huán)球天文”公眾號.哈雷彗星是如何被精準(zhǔn)預(yù)測的？背后故事其實(shí)是這樣的……

2.“科學(xué)世界”公眾號.這顆像小黃鴨的彗星，推翻了地球之水的 “彗星起源說”？| 科學(xué)世界·星際征途

3.“中國國家天文”公眾號.天問問天，星途拾光，遙伴星孛

4.“上海天文館”公眾號.昨天，一位老朋友轉(zhuǎn)身，從最遠(yuǎn)處開始向地球飛來！

5.“行星科學(xué)導(dǎo)論”公眾號.彗星

6.“北?？茖W(xué)+”公眾號.115年前的今天，哈雷彗星“光臨”地球，人們誤以為是“世界末日”？

7.“太原理工大學(xué)物理與光電工程學(xué)院”公眾號.物理串燒 | 以76年為單位的約定——宇宙信使：哈雷彗星

制作：北京市科協(xié)融媒體中心

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