“化石”彗星月底飛越太陽：肉眼可直接觀測

ISON彗星與太陽擦肩而過時也將會出現這樣的場景。這張圖片由太陽和太陽風層探測器(即SOHO衞星)上的大視角分光日冕儀(LASCO)拍攝於2004年，顯示的是佈雷德菲爾德彗星。自1996年以來，SOHO衞星已經發現了超過2000顆彗星。

模擬彗星。在計算機的幫助下，研究者可以計算出彗星塵埃彗尾的形成。該圖是2013年10月16日的模擬結果。

ISON彗星正在接近太陽，為此，一個結合了地面望遠鏡、空間探測器和太空望遠鏡的國際觀測項目正在緊鑼密鼓地進行，並已經獲得了一些初步的發現。現在這顆彗星已經進入了日地關係天文台(STEREO)的視野之內。日地關係天文台包括了兩顆太陽探測衞星，可以對太陽進行立體的觀測，並探測太陽對周圍太空的影響。位於德國卡特倫堡-林道的馬克斯·普朗克太陽系研究所參與了相關的研究。

在幾周之前，ISON彗星剛剛經過火星，現在正開始其飛向太陽的最後階段。在11月28日，ISON彗星將與太陽“擦肩而過”，其最近距離只有100萬公里多一點。之後幾天，這顆彗星將越過太陽，形成一個壯麗的景觀；而在這段時間內，地球上的人們將可以用肉眼直接看到它。

馬克斯·普朗克太陽系研究所負責ISON彗星活動研究的彗星學家赫爾曼·伯恩哈特(Hermann Böhnhardt)説：“ISON結合了兩個重要的特徵，讓彗星研究者感到非常幸運。”首先，ISON彗星將非常靠近太陽。屆時彗星表面的温度將達到2000開氏度(約合1727攝氏度)以上，彗星中的金屬和其他物質將會汽化。現在，望遠鏡還無法對彗星內部進行探測，因此對其瞭解也很有限。

其次，在ISON彗星於一年前被發現的時候，它已經十分明亮，這一點很讓人驚奇。不過，近幾個月來的觀測卻有些辜負人們的預期，彗星的亮度並沒有如天文學家原先認為的有所增強。儘管如此，最近的預測仍認為，ISON彗星依然是一個難得的、易於觀測並且很值得探索的物體。

目前，地面和太空望遠鏡都已經獲得了ISON彗星的清晰圖像。此外，有許多跡象表明，該彗星很可能正第一次向着太陽系內部前進。ISON彗星形成於數十億年前，大部分時間都處在遠離地球的宇宙深處，其軌道延伸的距離非常長。這也是令人慶幸的一點，伯恩哈特説：“這些所謂非週期性的彗星還保留着從太陽系誕生以來的，未受污染的最初信息。”

ISON可以説是太陽系行星系統誕生以來的一顆彗星“化石”，它甚至比著名的哈雷彗星還更有研究意義。哈雷彗星的橢圓形軌道明顯小了很多，而且會週期性地靠近太陽。由於內行星(水星、金星、地球和火星)受到太陽影響，會逐漸發生變化，形成缺乏氣體和水的固體星球，因此科學家認為，在太陽系邊緣這些彗星的冰核中，可能保留着有關太陽系形成時的最初信息。

最新的觀測結果顯示，ISON彗星具有一個更加特別的性質：它的旋轉軸看起來似乎正指向太陽。在向着太陽接近的過程中，彗星的一側永遠背對着火熱、沸騰的目的地。只有在11月末，ISON的軌道開始出現更明顯的彎曲時，這一側才會被加熱。

馬克斯·普朗克太陽系研究所的科學家還希望找出ISON彗星原始物質的有機組成。甲烷、氨和甲醛等是組成彗星礦物質和有機物質的主要有機分子。因此，許多研究者提出假説，認為彗星的撞擊有可能將這些分子帶到了地球，併成為生命形成、發展的基石。

在彗星靠近太陽的過程中，揮發性有機物質將會汽化，或與塵埃顆粒一起發散到太空中。只有對慧發(coma，環繞在彗核周圍的雲狀物)的精細觀測才能獲得對其內部結構的確切結論。明年一月份的時候，馬克斯·普朗克太陽系研究所的科學家希望藉助夏威夷莫納克亞山的望遠鏡進行一次這樣的觀測。伯恩哈特解釋道：“在慧發反射到太空的光線中，存在着有機分子的特徵性‘指紋’。”如果能夠對其頻譜成分進行分析，那就可以探測到這些分子。

伯恩哈特對這些有機分子的混合比例也很感興趣，他説：“我們可以假設，這些分子的比例取決於彗星形成的地點。”如果可以對幾顆來源非常不同的彗星進行類似的分析，獲取其分子組成信息，那研究者就可以重建這些物質在早期太陽系中的分佈情況。

目前，馬克斯·普朗克太陽系研究所已經將注意力轉向ISON彗尾的特徵和未來變化上。在近日由土耳其國家天文台拍攝的圖片上，清晰地顯示出彗核被均質的氣體和塵埃所包裹着。

馬克斯·普朗克太陽系研究所的研究者讓·巴蒂斯特·文森特(Jean-Baptiste Vincent)解釋道：“如果在彗星表面發生突然的氣體和塵埃顆粒噴發，或者只有很小的一片區域是長期活躍的，我們都可以在對這些圖片的分析中看出來。”他在計算中以同樣的平均值降低了每個位置上慧發的亮度，使彗星的結構得以呈現，同時也使科學家得以瞭解彗星在何時、何地會發散出塵埃。

不過到目前為止，對於ISON彗星，這些計算還沒有能夠得出任何結構。文森特説：“唯一瞭解到的，是彗星朝向太陽的一側表現得比暗的一側更加活躍。”一個解釋是，彗星整個表面氣體和塵埃的汽化是均勻的。由於ISON彗星有可能從來沒有受到過太陽的影響，因此它可能仍然被最初的“冰毯”所包裹。相比之下，那些週期性光顧內太陽系的彗星則完全不同：通常只有一小部分表面會活躍地產生塵埃。

研究者還能夠從圖像中獲取塵埃顆粒的體積和速度信息——儘管只能是間接地。文森特解釋道：“在計算機上，我們計算出在不同時間點上，彗星的塵埃彗尾看起來會是什麼樣的形態。要獲得這些結果，我們需要改變某些特定的參數，如塵埃顆粒的體積和速度，直到獲得的圖片看起來與拍攝到的圖片看起來相差無幾。”科學家將利用這些數據，計算出未來幾周內ISON彗星的彗尾會呈現出怎樣的形態。

在ISON彗星越過太陽的幾天內，科學家預計，彗星的彗尾將大面積發散，屆時肉眼可以清晰可見。赫爾曼·伯恩哈特指出：“條件是ISON能夠從與太陽的‘擦肩而過’中倖存下來。”在太陽的引力和熱輻射作用下，彗星有可能會瓦解。對許多業餘天文學家來説，這是個令人失望的消息。許多人對ISON的到訪期待已久，甚至稱其為“世紀彗星”。不過，對日地關係天文台(STEREO)和太陽和太陽風層探測器(SOHO衞星)來説，ISON飛掠過太陽的整個過程剛好處在觀測的最佳視角中，這些探測器有望對彗星的核心部分進行更加精細的觀測。(任天)