司空见惯的彗星分裂

彗星破碎似乎已成家常便饭。1994年8月13日凌晨，美国的麦克霍尔兹发现1颗亮度约10等的彗星，临时编号19940。发现后10天，彗星爆发，亮度从10等增至7等。8月28。B后，其他观测者发现该彗星东北方不超过00.8天区内，有4颗暗约11~12等小彗星紧随其运动。轨道计算确认这4颗小彗星是同一彗星碎裂而成。更有趣的是，这小彗星中的1颗，在发现1个多月后亮度增大，甚至超过主核彗星亮度达数天之久。

无独有偶。不多久，美国月亮和行星实验室斯柯特检查10月4日“SpaceWatch”望远镜拍摄的周期彗星哈林顿（P/Harrington，临时编号1994g）的照片时发现，位于13等主核西南23′天区有两个暗至印等的碎核，相距9′。IAU天文电报局长马斯登表示，该彗星可能早在1987年已破碎，因为当时彗星的亮度比预期的还要亮。

1994年6月14日美国东部夏令时晚上8时许，1颗亮达-12等以上的火球快速经过新英格兰上空，窜至加拿大蒙特利尔上空爆炸。数百人目睹了这个火球的突然来临，其爆炸声远在100千米之外仍可听到。“国际流星组织”（IMO）的布朗（P.Brown）报告，爆炸就像地震一样震撼了蒙特利尔地区。据称，这是在加拿大看到的第12次陨石坠落，其规模仅次于发生在，1960年的一次碎片多达700多块，单块最重达31千克的“陨石雨”。

这次陨石坠落后被找到了11块石质陨石，每颗陨石表面都具有典型的高温熔化形成的黑色凝固硬壳。陨石溅落点基本上集中在蒙特利尔东北约80千米的St.Robert附近的一个农场，溅落面方圆大小约10千米。其中最重一块陨石达6.5千克。颇为有趣的是，另一块重约2.3千克的陨石带着嘶嘶声坠地，撞成一个30厘米深的坑，被惊动的牛群围成一圈好奇地凝视着这块躺在坑底冒热气的“天外来客”。

彗星也曾撞击过月球

美国“旅行者号”探测器以前曾拍摄到木卫3、木卫4上有成串排列的陨石坑链，加之1994年夏季“苏梅克-利维9号”彗星与木星的撞击，天文学家认为：既然撞击存在，那么太阳系的其他天体也应当有遭到破碎彗星撞击后留下的痕迹。地球的起潮力虽较小，但也足以撕裂结构较为疏松的彗星并撞击月球形成陨石链。重新检视了当年阿波罗飞船拍摄月球照片后，发现两处可能为陨石坑链。一处在云海戴维环形山旁，约50千米长，形状为圆形，大小均差不多，排列和间距都近似木卫4上的陨石坑链（月球上弦稍后小型望远镜勉强可见），另一个则在Abulfeda环形山旁边，走向西北。

彗星会不会给人招灾引祸

在美丽的夜空中，有时会出现一个“披头散发”的“不速之客”。它们常常拖着一条毛松松的长“尾巴”，闪烁着令人惶恐不安的光芒。在天文学上，这种天体被叫做“彗星”。中外历史上，都曾把它视作不祥之物。

1680年，天空中出现的1颗大彗星，曾引起了西方世界的空前混乱，不仅使那些市民们谈虎色变，就连科学院的“学者”们也感到惴惴不安，一些疑神疑鬼的胆小者更以为是世界末日降临了，慌慌写下了把财产赠给僧侣、寺院的遗嘱……直到本世纪初，还有人蛊惑人心地煽动说：1910年5月，哈雷彗星的尾巴要扫过地球，人类将荡涤无存……

科学告诉我们，在太空中运行的彗星，对我们人类的社会生活二般不会有什么损害。因为它也遵循着共同的自然规律运动、演变。即使彗星与地球相遇，由于它的组成物稀薄得可怜，人也不会有任何异样感觉。事实也是如此，1910年，哈雷彗星的确“扫了”一下地球，但是当时谁也没有异样的感觉，更谈不上对人类有什么影响。

太阳系有多少颗彗星

如果用望远镜观测，我们便会发现，彗星并不是风毛麟角，平均每年都会有六七个。至1973年，已被人们记录“归档”的彗星是1500颗。但算出了轨道的还不足一半。而其中又有一半左右，其轨道是抛物线或双曲线，对于这类彗星，实质上只是一个“过路客”，我们见到的是第一面，也是最后一瞥。

不过，彗星因为质量很小，它的轨道一般不会太稳定，因此由于大行星的影响，有时原来是双曲线、抛物线的轨道会变为椭圆轨道，当然相反的例子也是存在的。

但是，彗星的实际数目却是很多的。17世纪时，开普勒就曾经估计过，彗星可能与“大海中的鱼一样多”。当然这有些言过其实，但现在人们估计也有1000亿左右，也可算得上是个“天文数字”了。虽然彗星体积十分庞大，但质量却小得可怜，一个大彗星通常只有10亿亿吨，相当于地球几万分之一，而小彗星仅仅几十亿吨，那更不知比地球小多少倍了。

彗星会把地球撞翻吗

彗星体态硕大无比，又常经过太阳附近，难免会碰到地球。牛顿时代有个天文学家叫惠斯登。他在1696年曾“预言”：到公元2349年11月28日，待1680年出现的那颗大彗星再度回来时，就会引起北京附近发生滔天的特大洪水，其他一些地方也将山崩地塌，慧尾扫过地球时，又会形成一场40天不停的瓢泼大雨，所有大陆都将沉入水底1万米……

1745年，法国生物学家布封也曾认为，行星就是彗星从太阳中撞出的物质形成的。这样，岂不是终有一天地球也会被彗星撞得“人仰马翻”？1826年，比拉彗星出现在天际时，又有人发出警告：1832年，它将穿过地球的轨道面，相距只有32000千米，比彗头还小几百倍，地球不可避免地要被它撞毁了。于是“世界末日即将来临”歇斯底里的叫喊声甚嚣尘上，一些人甚至受不起这紧张气氛的刺激而举枪自毙。但是后来，有人指出，虽然计算无懈可击，但，却忘却了时间概念，因为比拉彗星穿过地球轨道在10月29日，而地球却要1个月后才到“出事现场”。这时，彗星早巳飞出“十万八千里”了。这样才使一场轩然大波逐渐平息下来。彗星与地球相遇或相撞不仅完全可能，而且事实上已发生过多次了（例如1910年哈雷彗星回来时，在5月间它的尾巴就把地球“扫”了一下），可是谁也没有什么异样的感觉。因为彗星的质量只有地球的百万分之一左右，而它的体积十分庞大，因此平均密度非常小，彗星内部物质极端稀薄（比真空还不知稀多少倍），所以它碰到地球上，充其量就像一把花生皮扔在大象身上，不会引起灾祸。

彗星会与太阳相撞吗

1979年8月30日下午1时57分，1颗彗星以每秒560千米的速度和太阳相撞，直径不到1千米的慧核，在碰撞的一刹那彻底瓦解。此后在1981年1月27日和1981年7月20日，又有两颗类似的彗星先后与太阳遭遇。1979年的彗星已正式编号为1979Ⅺ。

类似的彗星碰撞事件，在地球上也曾发生过。在西伯利亚的通古斯地区，就曾经发生过一次震惊世界的彗星和地球相撞的事件。通古斯事件产生的能量，把上千万平方千米的森林化为平地。尽管这样规模的彗星和地球碰撞事件是十分罕见的，但是，和1979年彗星同太阳相撞的事件相比，就显得是小巫见大巫了。据估算，在后一次事件中释放出来的能量，足可以供全世界按目前的水平消耗100年。

彗星与太阳相撞的这几次事件，在地球上是观测不到的，因为太阳的强大光芒把发生在它身边的一切都掩盖了。幸好美国有一颗研究太阳风的人造卫星，详细地记录下了事件的全过程，科学家们才能够对这种极其罕见的现象，进行细致的研究。这颗卫星携带着一台拍摄日冕的日冕仪。所谓日冕，就是太阳大气最外层的部分，它好像包在日轮外面的一个白颜色的光圈，在地面上平时是看不见的。只有在发生日全食的时候，当月亮把太阳光球完全遮住以后，日冕才能短暂地显现出来。在人造卫星上，由于没有大气散射光线的影响，只要用一块小圆盘把太阳遮住，淡淡的日冕和在太阳附近的暗弱天体，就都会显露出来，好像在地面上发生日全食的时候一样。1979年8月30日上午10点56分的时候，刚才提到的装载在美国人造卫星上的这台仪器，在太阳附近发现了彗星的行踪。这颗彗星当时正从西南方向，不断地向太阳靠近。两个半小时后，从卫星拍下的照片上可以看出，彗星正在向着太阳冲去。在这以后，彗星明亮的头部，就进入了圆盘阴影的后面，再也没有露面。几小时后，长长的彗尾开始向北面散开。12小时以后，慧尾已经分散在广大的扇形区域里，彗头依然无影无踪。尽管卫星没有能直接拍下彗星撞到太阳表面的镜头，但是，已经拍下的一连串的照片足以说明，这颗小彗星是被太阳无情地“吞没”了。

彗星是太阳系里的一种质量微小的天体，它们沿着十分扁长的椭圆形轨道围绕太阳转圈。当它们来到太阳附近的时候，我们从地球就看到它们明亮的头部和后面拖着的长长的尾巴，很像是横在天空中的一把扫帚，所以民间把它们叫做扫帚星。彗星的构造和太阳系里一般的行星不同。彗星物质的密度很低，在远离太阳，还没有“生长”出尾巴的时候，好像是一团“脏雪球”--一块由岩石颗粒、尘埃物质和水冰凝结成的固体混合物，其中可能还掺合有少量二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨等挥发性物质凝结成的冰，这就是慧核，它的直径一般不超过几千米。当彗星接近太阳，通常是到了木星轨道附近的时候，凝结的挥发性物质在太阳光热的作用下开始变成气体，并夹带着尘埃才开始出现可以看到的头部，随着彗星越来越靠近太阳，彗发颗粒离开彗核，形成包围着慧核的云雾状的彗发。这时彗星的直径扩大到几十万千米，彗头也越来越亮，并且在背向太阳的一面生长出彗尾。

彗星一般有两条尾巴，一条是由带电的原子和分子组成的离子彗尾，它在行星际磁场和太阳风（一种不断由太阳向四面八方“吹”出的带电粒子流）的作用下迳直背向太阳伸展，好像一束随风飘扬的蛛丝。另一条是由尘埃微粒组成的尘埃彗尾，在万有引力和太阳光的辐射压力作用下向后弯曲成一个几百万千米长的大弧，显得弥漫而朦胧。当彗星来到离开太阳和地球最近的地方的时候，慧尾变得又亮又长。此后随着彗星的远离，慧尾逐渐缩短以至消失，于是彗星又变得和开始时一样，成为云雾状的一团。

由于明亮彗星比较少见，再加上它的奇特外貌，在科学不发达的时代，彗星的出现往往被看成是不祥之兆。其实彗星的出现完全是一种自然现象，跟地球上的天灾人祸没有任何关系。

天文学家根据观测资料计算出了1979Ⅺ及其后两颗碰撞太阳的彗星的轨道。1979Ⅺ的扁长椭圆轨道靠近太阳的那一头，距离太阳的中心只有15万千米。由于太阳的半径是70万千米，所以这颗彗星的近日点深深地伸到了太阳的肚子里，难怪它要撞进太阳的怀抱呢！可惜的是由于这颗彗星太小太暗，加上它的运行轨道也不便于观测，我们在地面上无法欣赏到它与太阳相撞的壮观天象。

从3颗碰撞太阳的彗星的轨道可以看出，它们同属于彗星世界里比较特殊的一个家族。由于这一家族的彗星，都是在很近的距离，像燕子掠过水面似地掠过太阳的表面，所以叫做“掠日彗星族”；掠日彗星族的成员，到现在为止，包括美国卫星发现的3颗在内，已经准确知道的一共有12颗。这族彗星在大体相似的轨道上围绕着太阳运动，过近日点的时候，跟太阳的距离，不超过一百几十万千米，绕太阳转一圈的时间，最短也得513年。可以想象，这族彗星在经过近日点的时候，太阳强大的潮汐力，炽烈的光和热，对它们是多么巨大的考验，弄不好就要“粉身碎骨”。除了上述3颗掠日彗星之外，至少还有这个家族的两个成员，是在“掠日”时分裂瓦解的。

一些天文学家经过研究以后认为，掠日彗星是由一个原始彗星，经过多次分裂演化而来的。在远离太阳20万亿千米以外的地方，有一大片寒冷的原始彗星云，那里估计有几千万颗彗星在太阳微弱引力的作用下，围绕太阳缓慢运转。掠日彗星族的始祖，原先也是这里的普通一员。后来，由于受到1颗邻近恒星引力的影响，才闯进了太阳系的内层。它围绕太阳转一圈，最初需要几百万年的时间，后来，受到气体逃离彗核时产生的反作用力的影响，才逐渐缩短到了只有一千年左右，每次过近日点时离开太阳的距离，也越来越近。它在多次过近日点时受到太阳潮汐力的搓揉和高温高热的烘烤，终于逐渐分裂，形成了现今的掠日彗星族。

除了已经知道的12名成员，还有一些别的彗星可能也是掠日彗星族的成员，只是由于观测资料太少或太粗，还不能确切判断它们的归属。

人造卫星发现的3次彗星碰撞太阳事件，肯定不是没有先例的。1勰7年出现的掠日彗星，就是明显的例子。这颗彗星曾经使天文学家迷惑不解，因为它被发现的时候，已经是在过近日点以后，并且是1颗没有头的彗星，剩下的彗尾，也在两个星期后消失不见了。后来经过计算，知道它的近日点离太阳中心只有27000千米。联系最近3颗掠日彗星的命运，不难想象，它是由于跟太阳相撞才瓦解的。

掠日彗星碰撞太阳的时候释放出来的能量，从人类消耗能量的水平来看，是很巨大的；但是，从太阳产生能量的水平来看，就算不得什么了。从刚才谈的几个例子可以看出，掠日彗星撞上太阳后都是倾刻分裂和瓦解，对于太阳没有丝毫妨碍，更不会对地球上人类的生活有任何影响。

研究彗星的意义

研究自然科学、探索自然奥秘、掌握自然规律，其目的在于征服自然，为人类服务。

天体演化、生命起源和物质结构是自然科学中的三大根本问题。

对天体演化问题，除了要研究遥远的恒星和星系的演化外也要研究太阳系的演化。太阳系的起源和演化是个极重要的问题，而长期以来都没有得到解决。

要研究太阳系的演化过程，首先要研究太阳系中所有成员的特性和它们之间的联系。由于彗星是太阳系里比较特殊的一种天体，有时飞近太阳，有时远离太阳，轨道形状多种多样，大小也相差悬殊。对它们进行研究，将会得到较多的或从太阳系其他天体的研究中无法得到的资料，这对研究太阳系的起源和演化是极为有价值的。

彗星和行星可能有共同的起源，都是从同一的气体和尘埃云形成。经几十亿年的演化过程，行星和它们的卫星，由于地质作用和其他因素的作用，内部和表面有过较大的改变，早期的状态已基本破坏殆尽，至多也只是保存一点杂乱的痕迹。如果从行星及其卫星所遗留下来的这点模糊线索去探讨太阳系的演化，显然困难是大的。而彗星则不然，其彗核应该像地质沉积层那样，可能还保留着太阳系早期的和最少受到变化的物质过程的记录，是太阳系中最原始的物体之一。因为，它们形成后，在太阳系的极边远区域度过了很长的时间。太阳对它们的作用甚微，使它们逃避了像行星那样的在结构和组成方面的巨大改变。此外，彗星每次走过太阳附近，它的外皮就被剥掉一次，会暴露出新鲜的物质，预料这些物质应保留着它们形成时的物理和化学的特性。

据推测，彗星与类地行星的大气或许也有某种关系，认为行星大气中的有机物很可能是来自彗尾中的气体，这样，研究彗星的物质组成，也可提供有关地球上生命起源的某些线索。

了解彗星在生命起源中的作用，必须得自彗星天文学和化学研究。彗星或许是太阳系中最古老的天体，可从彗星的研究中得出关于有机分子和最终出现生命形式过程的某些线索。

在恒星际，现已发现的星际分子约印种，大多数是有机分子，其中有10多个原子组成的大分子。英国著名天文学家霍意耳认为，在恒星际发现的有机分子已发展为宇宙生命的“建筑砖块”，在成团的恒星际颗粒生长时，颗粒内形成前生命分子，某种机理（如，细胞壁形成）可阻止星际紫外线破坏这些分子。他们把在碳质球粒陨石中发现的氨基酸作了这种看法的证据。他们又进一步认为，在星际云中形成的彗星含有颗粒团和前生命物质，随着时间推移，在彗星内会演化为生命形式，当行星系俘获了彗星，彗星就把生命散播到行星系各处。他们提出的这些说法虽然有争议，但值得探讨。

舍伍德·张认为，不管彗星是否起源于星际云中或者是作为太阳系形成的副产品而形成于太阳云内，彗星总是含有对生命产生很重要的有机分子。

彗星在生命起源中是否起过重要的作用，现在作出回答为时尚早。但彗星撞击地球，把彗星上的有机物带到地球上，这一点是肯定的。

最近在我国落下一块陨冰，它是否来自彗星，是否含有复杂的有机物？现今正在分析，可能会得出一些有益的结果。

从以上可以看出，对彗星的研究，意义是重大的，它不仅仅是彗星本身的问题，而是涉及到很广泛的领域。对它的研究所取得的结果必然会为辩证唯物主义提供天文方面的证据。

很遗憾，现在对彗星的了解实在太少了，对此，天文界感到积极开展彗星各种课题的研究是十分必要的，在80年代拟定了以下一些课题：（1）表征彗核结构的基本物理过程和化学性质。（2）轨道的变化。（3）表征彗星大气和电离层的基本性质及其随时间和轨道位置的变化。（4）彗核中产生气体和尘埃的产额和变化着的化学组成。（5）彗星的伸延范围。（6）确定彗尾的性质及鞭形成的过程。（7）彗尾和太阳风的互相作用。

这些课题都是很重要的，但研究彗星不同于实验室的研究，不是随时都能找到研究的对象。而80年代则是很有利的，因为有哈雷彗星的回归，为研究者提供了一个较好的研究对象。

哈雷彗星是1颗典型的彗星，自从它从太阳系的边远区域被摄动以来，回归的次数并不多，可以说它是1颗“最新鲜”或是“最年轻”的1颗彗星。有关彗星的所有特性，在它身上都能显现得出来，如它有大而密的彗发，有离子彗尾和尘埃彗尾等，周期也比较短。而其他的短周期彗星的“活动力”都是不怎么强了，已接近了物理演化的尾声了。另外，哈雷彗星的轨道也是比较稳定了，至少在2000年之内，它的“行为”还是可靠的。在目前，它是唯一的1颗具有真正活力的，有极高研究价值的彗星。

在1909~1911年，哈雷彗星出现时，对它的研究，只限于在地面上直接照像和拍摄光谱，尽管如此，还是得到了一些重要的研究成果，而这一次，就其准备工作而言，则是空前的，采用了从地面到空间的各种手段乙可以预料，此次定是硕果累累，请拭目以待吧！

彗星的起源

德国哲学家康德在青年时代用了很多时间探讨自然科学问题，在1755年他31岁时写了《宇宙发展史概论》一书，提出太阳系起源的星云说，其中也谈到彗星的形成问题，他认为彗星是在原始星云的外围形成的。1796年，法国数学力学家拉普拉斯在不知道康德星云说的情况下，在他的著作《宇宙体系论》的附录中，独立地提出了太阳系起源的星云说，但书中未提出彗星形成的问题，在以后（1813~1816年）才专门论述彗星的形成，认为彗星是在恒星际形成的，后被俘获到太阳系里来。

然而，近200年来，对太阳系起源的研究，虽然积累了大量的观测资料以及在理论上作了多方面的探讨，但由于这问题太复杂，涉及的因素太多，尤其是缺乏太阳系形成时期的资料，至今对于这一问题仍是众说纷纭而没有得到解决。

彗星是太阳系的成员之一，显然彗星的起源与太阳系的起源有密切关系。但就彗星起源作为太阳系起源的一个特殊问题而言，也有其自己的观测资料和理论两方面的困难，如彗星的本体--彗核，至今仍不十分清楚。其他一些问题，了解得也不十分透澈。所以现在对彗星起源的理论是多种多样的，这里只能谈一谈一般问题，同时简略地谈一些有代表性的假说和理论。

彗星是什么时候形成的呢？很多人认为，彗星的形成过程早巳完成了，它很可能像太阳系其他成员（行星、卫星和陨石母体等）一样，是在46亿年前形成的。另一些人则认为，彗星的形成完备并没有结束，仍在继续，即有些是早形成，有些是晚形成的，和人类相似，有出生早晚。但这种说法缺乏观测依据，因为至今也没有观测到处于形成过程中的彗星（顺便说一下，处于形成过程中的恒星已观测到了）。这一观测事实对这一说法是很不利的。

彗星是在什么地方形成的？现在对这一问题讨论得较多，大体上有3种看法：在恒星际形成的；在太阳系内的边缘区域形成的；在太阳系的行星区域（小行星带以外）形成的。3种看法的第1种是在太阳系外，后2种是在太阳系内。如果从彗星的轨道看，这3种看法都有可能。具有椭圆轨道的彗星，它绕太阳周而复始地旋转，是太阳系的成员，自然要在太阳系内去寻找它们的起源。而具有抛物线和双曲线轨道的彗星，意味着它们来自遥远的恒星际空间，到太阳系内拜访一下就一去不复返了，它们的起源应在太阳系以外的恒星际空间去寻找。事实上，问题不那么简单，现在的观测结果还证明不了具有抛物线和双曲线轨道的彗星是太阳系以外的。因为现在测定彗星的轨道，一般是根据它离太阳较近的这一段的观测结果，而这一段只占它整个轨道的一小部分，且3种轨道在接近太阳这一段上的差另IJ是不大的。观测一般都有点误差，特别是对偏心率在1左右的轨道形状，就很难决定它是椭圆还是抛物线或是双曲线，另外，行星对它们的摄动经常使轨道改变。所以从观测推算出的轨道并不完全是它原来的轨道。在1957年的彗星轨道表中共有佃颗彗星，其中有283颗的轨道是抛物线，85颗是双曲线。有好几个人证明，这些抛物线和双曲线轨道的彗星，如果把行星对它们摄动考虑在内，它们原来的轨道也是椭圆的。只是离心率接近于1。现在每年发现的彗星中，多数公转周期是在百万年的数量级，偏心率在0.99999。以上说明绝大多数彗星是太阳系内的天体。

彗星由什么物质形成的呢？也有两种看法，一种认为是由非太阳系的（恒星际）物质形成的，另一种认为是由太阳系物质形成的。

认为起源于恒星际的由拉普拉斯首先提出来的，以后又有许多人加以改进和发展。观点是：彗星先在恒星际形成凝聚体，然后被太阳引力俘获到太阳系中来。他们先后考虑到恒星际凝聚体（彗星）相对太阳的速度分布、太阳的运动等因素，然后计算被俘获到太阳系内的轨道分布，再和观测到的情况对比。这在某些方面有些符合。但是近来，有人总结这类计算后得出，椭圆、抛物线和双曲线的相对数目跟计算所取的因素有关，说明计算与观测轨道分布对比不能提供彗星起源于恒星际的证据。但从彗星的物质组成来说，对这个学说确实是有利的。不过，随之又有了问题，即它们在恒星际凝聚的具体过程是什么？这个学说对此没有详细的阐述。另外，恒星际的物质极其稀疏，没有条件形成凝聚体。又有人说，彗星是在星际云中形成的。如果是，那么该星际云是否也形成恒星和行星呢？假如形成恒星和行星，就等于说彗星是太阳系外的行星系产物。假如这星际云不形成恒星和行星，那为什么又只单单形成彗星呢？虽然现在不能完全排除彗星形成于恒星际的可能性，但也很难得到公认。英国天文学家里特顿也主张彗星由恒星际物质形成的，但不是在恒星际，而是在太阳系内，即太阳系在运动中通过恒星际，恒星际物质或说是宇宙尘埃在太阳引力的作用下，使一些质点运动，它们的轨道是以太阳为焦点的双曲线。它们的轨道在太阳运动的后方交叉，发生碰撞结合，结合的团块成为彗星。碰撞中消耗掉部分动能，最后结果使轨道成为抛物线和椭圆。也有人对此理论有所发展。从理论上说这种俘获是可能的，但问题在于碰撞时动能变为热能，会使挥发物蒸发，从而难以解，释有些彗星含有丰富的挥发物形成那么大的彗尾。

认为是由太阳系物质形成的说法又分为两种观点，一种说原始太阳星云中的物质先形成行星，残余的物质后来又形成了彗星；一种说由行星或卫星抛出的物质形成了彗星。哪一种说法合理些呢？这应由彗星的物质组成来判别。观测表明，彗星含有丰富的挥发物，水冰和二氧化碳冰，这表明它们是在低温条件下形成的。这一结果对上述观点不利，对里特顿的主张也不利，反而对彗星是在恒星际形成的观点有利。这是否意味着彗星是由太阳系物质形成的说法是不对的呢？也不能；因为现在对彗星（尤其是彗核）的化学组成尚缺乏准确的资料，而原始太阳星云的化学元素的相对含量（丰度）和恒星际物质的丰度基本相同，这就使问题复杂化了。

彗星形成的过程又是怎样进行的？也有多种看法。

奥尔特和斯特龙格林的看法，是在1950年提出来的。他们认为，在太阳系里有一个原云，其半径约为15万个天文单位，从原云物质直接形成彗星，并以各种轨道形式运行着。这原云称“奥尔特云”或称“彗星云”。把原云里彗星称作“原始彗星”，这些原始彗星运动的速度和方向对太阳是任意分布的。离太阳很远处在原云中所产生的彗星；在接近太阳以前，要经历漫长的太空旅行，这期间恒星对它们是有影响的。奥尔特考虑到了这一因素，他规定奥尔特云的半径是15万个天文单位，因为离太阳最近的恒星离太阳是30万个天文单位。在这个范围内，恒星的摄动一方面不使脱离太阳系的彗星数目过多，另一方面可足以使某些彗星改变速度和方向，这样就能源源不惭地向临近太阳的区域补充。这一点和观测是符合的。他们还认为，由于彗星的物质组成和太阳系的物质组成是一致的，所以彗星的形成与太阳系的形成有直接的联系，应把彗星看成是收缩的太阳星云凝聚的自然产物。

以上从彗星的轨道和物质组成的两个方面考虑，奥尔特的说法还是能使人信服的。而形成彗星的时间问题，现在意见还不一致，有的说彗星和行星是从原云中同时凝聚成的；有的则认为彗星是在行星形成以前或以后在太阳周围很大的气体体积内凝聚成的。究竟哪一种意见正确，尚待以后进一步研究。

在卡米隆的太阳系起源学说中，认为原始太阳星云的质量很大，它在又自转又收缩中形成星云盘，盘的半径和质量都很大，但有90%的盘物质留在了海王星轨道以外几百个天文单位的低温区，而其中大部分又散失到恒星际空间去了，余下的物质形成了大量的彗星，其中有些逃出了太阳系，有的进入了奥尔特云。但是这说法也有不少人持有异议，即一个星云盘为什么大部分质量散失到恒星际空间去？

惠普尔认为，在海王星轨道以内，离太阳40~50个天文单位处，那里星云盘的温度低，物质可凝聚成含有丰富冰的星子--彗星，形成一个彗星环带，估计彗星环的质量为地球质量的十分之一。在土星以外的星云盘，可聚集成星子--小彗体，大部分小彗体聚集到天王星和海王星上，另一部分小彗体可聚成彗星，它们在天王星和海王星的引力摄动下，有的进入太阳系内部，有的进入奥尔特云或逃离太阳系。

我国已故天文学家戴文赛教授的太阳系起源学说认为在离太阳40个天文单位以外的边界区域，物质极为稀疏。虽然戴教授尚未论及彗星的起源，但笔者根据他的观点曾证明星云盘的边界区不足以形成彗体，因而不会有惠普尔所提出的在40~50天文单位处有彗星环带。但从木星到海王星这一区域的物质都可聚集成含冰的星子，土星、天王星和海王星都是这样的冰星子聚集成的。这几颗行星形成后还残留不少冰星子（冥王星就是残留的大星子演变来的），它们有的成为彗星，在受这几颗行星的摄动后，改变了轨道，有的进入了太阳系的内部区域再受木星的摄动变为短周期彗星，有的走进了奥尔特云甚至进入恒星际空间。由于彗星是在土星区（或许包括部分木星区）到海王星区的广阔范围内形成的，不同部位的环境和条件是不同的，可以导致各彗星的结构和性质的差异。

根据离太阳越远原云的密度越低这个事实，奥尔特后来把他的理论也修改了一些，认为彗星是在行星区域内形成的，然后被行星摄动排走，就成了长周期彗星。可是有不少人不同意他这个看法，因为彗星被行星排走虽然是可能的，但在数量上不可能有那么多。以后，奥尔特又提出，彗星和小行星有共同的起源，都是某颗大行星破裂后的碎块。这样，彗核显然应是石块组成的，可是这与惠普尔的“脏雪球模型”理论发生了冲突，后来奥尔特又放弃了这一看法。

1957年后，弗仑登曾把小行星起源的假说推广到彗星的起源上，认为在1000万年以前，在火星和木星之间曾有1颗大行星，质量约为地球的100倍，所含成分类似木星，以一种神密的方式破碎了，形成了小行星，同时也形成了彗星。这种说法可以解释两个观测事实。一个是第一次进入太阳系内部的周期彗星为什么周期在千万年的数量级；再一个可以解释长周期彗星逆行轨道比顺行轨道多，因为行星破碎后被抛出碎块各种方向都有，逆行轨道和顺行轨道应大致相等。由于行星是顺行的，对顺行彗星的摄动会使它加速，可能使其中的一些逃出太阳系，而对逆行彗星的摄动会使它减速，所以现在观测到的长周期彗星逆行的居多。但是这个说法的前提条件，即那颗未知的大行星是否真的有过，根本得不到证明，另外，行星破碎后产生彗星的过程又是如何，也没有详细论述，所以现在对于这种看法还是有异议的。

还有认为彗星是由行星爆发抛出的物质形成的。这是在1814年由拉格朗日首先提出的，以后又得到了一些发展。前苏联的彗星专家符谢斯亚特斯基从1960年以来一直坚持这种看法，认为彗星是行星上火山爆发所形成的。就是在前苏联也有不少人对这看法提出了批评。例如，假设木星族彗星是由木星的爆发而形成，只要它的抛出速度有每秒印千米可绕太阳旋转，但要把彗星抛进遥远的奥尔特云中去，木星没有条件给彗星这么大的能量，后来又改为是卫星的爆发，同样，能量还是得不到解决。

也有人认为可能是损石撞击木星的冰卫星抛出的冰块形成了彗星。的确，木星的冰卫星上有不少陨石坑，但是严重的撞击时期是在39亿年前，这样撞击抛出的冰如真能形成彗星，它们的寿命早应结束了，对于今天存在的彗星就无法解释。

以上对彗星起源的假说已不少了，但都不是完整的。每种假说对几种现象可解释，但对另外几种现象就解释不通，顾此失彼。由此可见，这一问题是十分困难的。

彗星的分裂现象

彗星的分裂也是彗星演化过程中的一个重要现象。这种现象虽不多见，但也有几例。

我国古籍中对这一现象已有记载，《新唐书·天文志》中有：“唐昭宗乾宁三年十月有客星三，一大二小，在虚、危间，乍合乍离，相随东行，状如门。经三日而二小星先没，其大星没虚、危”。乾宁三年即公元8跖年。古书中的“客星”有时指的是新星（原来看不到，突然爆发而变亮的恒星，能被看到了，叫新星），有时指的是彗星，这里指的是彗星。虚、危是我国古代的星座名称，相当于西洋星座的宝瓶座和飞马座的一部分。这段话的意思是说在公元896年，有一颗大彗星和两颗小彗星出现在宝瓶座和飞马座，一起向东移动，它们之间有时近些，有时远些，看起来好像在打架一样，隔了3天，两颗小的先看不见了，随后大的也在宝瓶座消失了。这应是一颗彗星的分裂，只是在分裂前较暗，没有被看到。

希腊历史学家也记载过公元前372年冬季的一次彗星分裂。而近代记载彗星分裂最有趣的一次是比拉彗星的分裂。这颗彗星在1772年3月8日和1805年11月9日都被观测到了，但没有注意到这两次的出现是同一颗彗星。1826年2月Z7日它又出现了，奥地利的天文爱好者比拉发现了它，因而叫做比拉彗星，它的周期是6.6年。将地球、木星和土星对比拉彗星的摄动计算进去以后，算出它应在1832年11月26日过日点，结果它比计算的时间早12小时。再一次回归应在1839年，但这次的视位置离太阳太近，没有观测到它。1846年2月11日比拉彗星再次过近日点，而在1845年11月已可以看到了，发现彗核有两个突出部分。1846年1月，它与太阳相距4.7天文单位时，出现了异常，比拉彗星分裂成两颗。分出的部分最初又小又暗，不久越来越亮，这两颗彗星都有各自的彗核和彗发。它们之间的距离慢慢加大，到2月10日，相距为240万千米。比拉彗星的分裂曾轰动一时。1859年回归时，也因视位置离太阳太近，没有观测到，只好等1865年的回归了。到了1865年，很多天文台做了观测准备，事先把它的位置计算得很精确，可惜到时并没有看到它的踪迹，而且从此以后再也见不到它了。1872年11月27日，地球正好穿过原比拉彗星的轨道，惊奇的事情发生了，天空出现一阵灿烂的流星雨，像节日焰火一样，极为壮观。流星雨从这天的19时开始到第二天早晨才停止，极盛时在21时。有人估计，流星总数在16万颗左右。流星雨的辐射点在仙女府了星附近。

这一阵流星雨是从哪里来的呢？这是因为比拉彗星已经碎裂了，无数的碎粒沿轨道散布开来，当地球穿过比拉彗星轨道时，碎粒进入地球大气层，形成了流星雨。自1846年比拉彗星分裂以后，一部分碎粒分布在原来彗头位置的前后。1885年11月27日，地球又经过了比拉彗星的轨，道，流星雨又发生了，5个小时内有4万颗流星出现。

根据观测记录，在1798年、1830年、1838年仙女座已出现过小规模的流星雨，可知在比拉彗星前5亿千米处已分布有碎粒了；由1872年仙女座出现的流星雨可知在比拉彗星后3亿千米处也分布有碎粒。即碎粒沿彗星轨道分布约有8亿千米。可知比拉彗星是逐步碎裂的，在彗核分裂前就已经有碎粒分布在轨道上了。

从1885年以后，没有再看到较大的仙女座流星雨，但每年11月27日，总有一些流星从仙女座射出，而且逐年变弱，由此可推知比拉彗星的碎粒是逐渐地、均匀地散布在轨道上了，这些碎粒也可以说是彗星死亡后残存的尸骨吧！

布罗尔森彗星（18681）在1868年5月14日出现4个慧核，它的周期是5.4年，自1879年后就没有看见过它，可能像比拉彗星一样，碎裂了。18601彗星在1860年2月27日，在主体彗星后面跟随着一个暗的气团，3月11日主彗星分裂成两个，只能观测3天，3月14日以后，就不能观测了。因为它的轨道是抛物线，以后的情况就不知道了。布鲁克斯彗星（1898V）曾分裂为5个。沃特南彗星（1957VI）在1957年5月1日出现两个彗核，主彗核与第二彗核的亮度分别为13等和16等，角距为8″.5，到1959年中，角距增大的30″，亮度分别为19等和20等。1945年，南非天文学家蒂道发现1颗短周期彗星，公转周期为5.18年，后来去向不明。1982年2月5日，澳大利亚的哈特莱发现了两颗彗星，1982b和1982c。它们之间的角距不到1°，移动方向平行，其轨道与蒂道发现的那颗极相似，哈特莱认为这两颗就是蒂道发现的那颗分裂的，但不知什么时候分裂的。彗星分裂后，移动方向平行，这种现象十分罕见。

相比之下，掠日彗星要比其他彗星容易分裂，因它们的近日点离太阳太近。太阳给它们潮汐力太大，促使彗核分裂。如1965VIII彗星，在1965年10月20日过近日点，两星期后分裂成3个彗星。

彗星的分裂，开始时分裂成几个，以后分裂的块数越来越多，成为碎粒。这些碎粒逐渐分布在轨道上，这时它就不再是彗星了，也可以说它“死亡”了。

彗星的寿命

所谓彗星的寿命？就是它可以独立存在多久，这有两种含义。一种是轨道动力学的寿命，如某些周期彗星受大行星的摄动及非引力效应而改变了轨道，有可能变成抛物线或双曲线轨道而飞出太阳系，有的就可能改变轨道后和小行星或大行星相遇，碰撞后结束了它的一生，对于这种不必详述。另一种是从彗星损耗物质方面来谈寿命。

彗星的显著特征是当它飞近太阳时受到太阳辐射加热而释放出大量的气体和尘埃所形成的彗尾。彗核释放出的物质离开彗尾飘逸到行星际空间去了。由于不断地释放以补充飘逸掉的物质，才能维持彗尾的存在，所以彗星每飞近太阳一次总是要消耗许多物质，彗星的寿命是有限的。

以哈雷彗星为例，它的彗核平均每秒消耗1吨物质（按整个周期平均计算是每秒消耗1吨物质，如以飞近太阳韵10个月计算，则是每秒消耗100吨物质），每经过76年约减少20亿吨物质，而它的原始质量为1011~1013吨，因此它只能维持50至5000个周期，也就是说哈雷彗星的寿命是3800年至38万年。至今已知的9颗周期彗星中，出现次数最多的是恩克彗星，从1786年第一次发现它至今已绕太阳近印次了。以后它还能绕太阳多少次呢？有人预言，它将在21世纪消失不见，但也有人根据它现在发射气体的能力不减弱，认为还会长期存在下去。

一般说来，彗星每过近日点一次，要损失掉千分之几的物质，所以它们的平均寿命只有几百到几千个公转周期。

彗星的瓦解和流星群

所谓彗星的寿命结束了，也就是彗核中所有气体以及尘埃一次一次地蒸发完了，彗核也松散了，这时的彗星极易破碎，也就不再是彗星了，也可以说彗星毁灭了或瓦解彗星瓦解崩溃后，一部分在太阳系中形成了流星群，慢慢地分布在整个彗星轨道上，最后成了椭圆形的流星群环。另一部分N0可能被抛出太阳系以外。

每天夜里，我们总可以看到几个流星，这叫做偶发流星，没有什么规律。而流星群则是有周期性的，每年在一定的日子里出现。如把它们在天空中划过的轨迹向后延长，会大致聚于一步，这一点叫辐射点。流星群是以辐射点所在的星座命名的，如天琴座流星群，狮子座流星群，金牛座流星群等。

偶发流星在天空中是毫无关联地飞过，而有周期性的流星群，每次和地球相遇的时候，能看到很多流星，有时多得像“下雨”一样，成为“流星雨”。流星雨总是在每年的某些固定的日子里出现，这表示地球每年在自己的轨道上的同一点和流星群相遇。每年类似的相遇是因为流星群在其轨道上绕太阳运行，这个轨道和地球轨道相交于一点，如流星体是较均匀地分布于整个轨道之上，形成一个连续的椭圆环，地球每年在固定日期与这个环相遇，就出现较多的流星。如果流星体不是均匀地分布在轨道上，而是在某个较小的范围内密集，地球就不是每年都和这密集部分相遇，这就要看流星群的情况，才能决定相遇的周期。如狮子座流星群要每隔33年或34年才能和地球相遇一次。

为什么认为彗星崩溃后形成流星呢？

理由之一是从彗星和流星群的轨道关系考虑的。

19世纪，已清楚了某些流星群的轨道和某些彗星的轨道是一致的，而彗星又是不断地瓦解的。所以彗星与流星群的关系就是很显然的了。当然，并不是所有的流星群与彗星都有关系。

彗星的形态

我国古代对彗星形态的描绘是奇形怪状的，像马王堆出土的“彗星图”那样。这在国外也有类似的描绘，但这些描绘都不是真实的形态。在照相术发明以后，对彗星形态的记录才是真实的。

1颗完整的彗星可分为两个主要部分：彗头和彗尾。

彗头是由彗核和彗发组成的，彗核在彗头的中央，呈恒星状小斑点，彗发是彗核周围云雾状的大气，大致呈球形而且没有显著的边界。

1970年以来，世界各国发射了许多探空火箭、人造卫星和宇宙飞船对彗星进行近距离的探测，获得了丰富的观测资料。因而又发现了彗头的结构还有新的组成部分。即在彗发的外面还包围着由氢原子组成的巨云，称为“彗云”或“氢云”，也有称它为“氢（H）彗发”的。现在就应当说彗头的组成部分是：彗核、彗发和彗云三个部分。从这里我们可以看出，在天文观测中，新技术的应用是至关重要的，它能扩大人们的眼界，发现新的问题，把科研工作推向更高的阶段。

1颗彗星在运行过程中，形态不断变化。它离太阳远时，从望远镜中看到的是一个朦胧的云雾状斑点，中间亮，边缘模糊，容易和星云混淆，只能从它和恒星之间有没有相对运动来判断它是不是彗星。当彗星离太阳4个天文单位时，就有彗发了，离太阳约1.5天文单位时，彗发最大，这时一般已能看到彗尾了，当离太阳再近，彗尾增长很快，而彗发反而缩小了。当彗星过了近日点后远离太阳时，形态变化和接近时相反。

以上只是对多数彗星而言，实际上彗星的形态是多种多样，有较大的差别，有的彗星并没有发育的彗发和彗尾，例如，运行在火星和木星轨道之间的奥特姆彗星（1942VII），除了有点云雾状彗发外，没有彗尾，和小行星难于区别，而运行在木星和土星轨道之间的施瓦斯曼-瓦赫曼彗星（1925II），不仅没有彗尾，甚至彗发也很不发育，简直和恒星差不多。

彗核的结构

彗星物质的绝大部分集中在彗核，彗核才是彗星的本体。虽然彗发和彗尾的体积都很庞大，但都是从彗核中蒸发抛出的，只占彗星物质的极小部分。这和地球很类似。地球大气在向太阳的一侧，伸延到约10个地球半径远处，而背向太阳的一侧，可伸延到几百到1千个地球半径处，远远超过月球轨道的半径。而地球大气只占地球质量不到百万分之一，显然固体的地球是地球的本体，或者说是主要部分。

对于彗发和彗尾的观测，已得到了很多新的发现。而对于彗核，到今天为止，仍然缺乏直接观测资料，只能从彗星观测的其他资料间接地推断彗核的结构和性质，所以对彗核的性质了解甚微，仍是一个谜。

彗核有多大，质量和密度又如何？至今已用了好几种方法对许多彗星作了观测和计算，尚难于确定。这是为什么呢？因为彗核观测很困难。当彗星离地球较近时，好像容易观测，其实不然，因这时它离太阳也近，彗发和彗尾都很发育，彗核被包围在中间，从外面很难看清它；当彗星远离太阳时，彗发和彗尾近于消失，彗核裸露出来，但这时它离地球也远，看上去又小又暗，甚至大望远镜也难于看到它。

然而，还是有些办法来粗略地推算彗核的近似大小的。庞斯·温尼克彗星（1927VII）是1颗短周期彗星，周期6年，近日距约为1天文单位，但轨道变化较大。它在1927年7月Zy日曾很接近地球，距离为0.039天文单位，这当然是极好的观测时机，如果能测出彗核的角直径，再根据它与地球之间的距离就能定出彗核的大小。但在望远镜中难于分辨彗核与彗发的界限，只能粗略地测出它的角直径是0″3，由此估计彗核的直径不超过5千米。另一种办法是利用彗核的亮度来估算。但这要合理地假定彗核的反照率，即反射太阳光的比例。测出彗核的亮度，再测出彗星与地球的距离，就可估算出彗核的大小。用这种办法要有较大的望远镜才能作到，如曾测过贝内特彗星（1970II）和多胡佐藤-小坂彗星（1969IX），得出直径分别为3.67±0.46千米和2.20±0.27千米。也测了一些其他彗星，所得的结果是，近抛物线轨道的彗星，彗核直径多在2~20千米，而椭圆形的周期彗星，直径多在2千米以下。也有个别大些的，如1929年的大彗星，当它离太阳和地球有4个天文单位时肉眼就能看到了，有人估计，这个彗核直径有120千米。有人认为掠日彗星族是由1颗较大的母彗星分裂而成，母彗星的彗核直径大约有100千米。还可以根据彗核的质量来估算彗核的大小，这当然要合理地假定彗核的密度。而彗核的质量又怎么测呢？一般地可以根据彗星与行星或行星的卫星之间的引力摄动来定出彗星的质量。如勒克塞尔彗星在1767年5月和1779年夏季接近过木星，相距只有60万千米，它又在1770年7月1日接近地球，相距244万千米，而它对木星及其卫星以及地球和月亮没有引起任何摄动，相反地，木星和地球对它的引力摄动使它的轨道发生了很大改变。根据万有引力定律，设彗星的质量为m1，行星的质量为m2，它们之间的距离为r，则它们之间的引力F应为F＝Gm1m2r2，行星得到的加速度为a1＝Gr2m2，彗星得到的加速度为a2＝Gr2m1，而行星轨道无变化，彗星轨道变化较大，说明a1远远小于a2，这也就证明了彗星的质量m2远远小于行星的质量m1又如布鲁克斯彗星在1886年曾通过木星的卫星系内，也没有观测到它对卫星轨道的影响，据彗星轨道改变的最小可测量值，推算出它的质量不会超过地球质量的百万分之一。彗星质量的上限应在1021~1122克的范围内。还可根据彗星的分裂测彗星的质量。例如，1957年3月16日出现的沃坦南彗星（1957VI），对它一直观测了4年多。在1957年5月发现它的彗核分裂为两个，两个之间的距离越来越大。从大量照片分析，彗核的分裂应始于1957年元旦前后，开始时的分离速度应为每秒1.5米左右。假定分离速度就是彗星的脱离速度，而脱离速度与质量有关，可以求得1957VI的质量为1000亿吨，用这办法也计算过比拉彗星的质量，这颗彗星是1846年分裂为两个的，算出它的质量为地球质量的42/1亿。1966年，斯特范尼克研究了13颗彗星的分裂，得出平均分离速度为每秒20米，由此估计彗核质量在30万亿吨左右。一般认为这样算出的质量要比实际大得多。卡塞尼对分离理论作了改进，所算出的质量就小得多了，如1976年出现的威斯特彗星（1976VI），在1976年5月过近日点前后分裂为4块。研究者把它们标为A、B、C、D4块，A为主块。过近日点后，从A块也可能是从D块又分出B块，又过了一星期或是10天，又从A分出C块。这些碎块的相对运动速度在每秒0.25~1.75米之间，由此得出的质量要小得多。1977年有人提出彗星分裂的新看法，认为分裂过程是缓慢的，不是激裂的，且分裂的因素较多，而分裂速度是否就是脱离速度呢，并不能确定，所以从分离速度求出的质量是十分粗略的。

用以上的办法和一些其他办法得出的彗星质量，在几千万吨到几千万亿吨（1013~1021克），多数在1亿吨到1000亿吨（1014~1017克）之间。哈雷彗星的质量，以前的计算是3×1019克，即30万亿吨，最近有人计算为4.5×1016克，即450亿吨，这是因为计算方法的不同。

测出彗核的质量和体积，密度就可计算了。但是，彗核的体积、质量和密度这3个量是互相关联的，如能测准任两个量，第3个就能决定，但现在还做不到。现在对彗核密度的估算，一般在每立方厘米1克左右，相当于水的密度。

彗核的结构如何呢？是由哪些成分组成的呢？

在本世纪初，曾提出过关于彗核的“沙砾模型”，认为彗核是由一团大小不同且彼此之间分得很开的固体质点组成的，它们之中有沙粒、石块、冰块和一些金属块体，各块的外面都包着一层气体。这个模型对一些问题不能作出恰当的解释，比如对“掠日彗星”，假设它的彗核是由平均直径为30厘米的块粒组成的松散的一团，当彗核通过近日点附近时，从彗核中蒸发出的气体和尘粒，在强大的太阳辐射作用下，会被“吹”得无影无踪而不能再凝聚一起了。虽然对于一些较大的块粒再凝聚是可能的，但只能凝聚回来2%左右。彗星再次回归时，彗核中将不能再提供蒸发物了，这与观测事实不符。后来对“沙砾模型”理论进行一次修补，增加了几个附加条件：沙粒和蒸发物能在行星际空间得到补充；沙粒的直径应远远大于1米；沙粒基本上是石块。加上这几个条件后，另外一些矛盾又来了。如果沙粒直径远远大于1米，由于力学上的原因，如果是周期彗星，这个沙粒组成的松散彗核将在轨道方向上拉得越来越长，以至会分布在整个轨道上。这与观测事实不符。如恩克彗星是一颗短周期彗星，它绕太阳已有千百圈了，而彗核拉得并不长。至于说它的沙粒和蒸发物可以从行星际空间得到补充，近来对行星际空间的探索已证明这是不可能的。所以近来认为“沙砾模型”是不合理的。

1949年，美国天文学家惠普尔“冰冻团块模型”，认为彗核是由冰和尘埃冻结在一起的团块，或者用更通俗的说法，彗核是“脏雪球”。这个模型的提出，是有较多的理论和观测依据的，它可以较好地解释许多彗星现象。例如，彗星走近太阳时受热，只从冰彗核表面升华出气体，并带出尘埃，形成彗发和彗尾，而彗核内部仍很冷，所以彗核能维持下去，或者说有较长的寿命。

为了更好的解释各种彗星现象，就需要对彗核的结构和性质作具体的讨论，因而“冰冻团块模型”又有了发展，提出了多种具体模型，下面仅介绍其中的两种。

德尔塞姆和惠更斯等的彗核模型。这是一种从内向外有“核-幔-壳”的层状结构的彗核。彗核的中心部分可能是固态核，其化学组成类似于碳质球粒陨石，但是否如此，还有怀疑。固态核外面的“幔”是原来的冰物质，主要成分是水（H20）、冰或冰雪，可能某些彗星中还含有较多的比水冰更易升华的干冰（二氧化碳冰），同时还夹杂着数量不少的尘埃。这样物质形成“固态水合物”，即在冰的结晶格中嵌入其他成分，这是大小为0.1~1毫米的特殊结构。“幔”的外面是分层的不规则“外壳”。太阳辐射的加热作用使冰升华，同时也导致外壳分层。由于外壳结晶不均匀，表层下升华气体可储人气囊。外壳经常受到内部颗粒的碰撞，外壳是多孔的。尤其是碰撞可使气囊破裂，气体带着尘埃抛出而成为喷流。彗核表面升华的气体也带出尘埃，形成彗发，升华气体也带出冰颗粒，形成冰粒晕。

多恩和休布诺等的彗核模型。是一种没有“核-幔”结构的不均匀的模型。核中有一些较大的星子或称小彗体，它们是在太阳系原始云中形成的小物体，后来与很小的冰-尘聚合物结成为彗核，因而密度低，结构松散，易于碎裂。这种彗核表面的升华过程与前一种相似。

观测表明，彗星物质（气体、尘粒和冰粒）以每秒几百米的速度从彗核表面蒸发而喷出，那么，它是按照什么具体物理过程进行的呢？彗核蒸发损失物质的速率又是怎样的呢？这个问题也有一些理论研究和实验研究。在物理学中有一个重要定律--能量转化守恒定律。能量只能从一种形式转化为另一种形式，但能量不能消失，也不能创造。彗核蒸发理论正是从这个基本定律出发的。太阳辐射能量照射到彗核表面，其中一部分被反射掉，另一部分被吸收。在被吸收的这部分能量中，有些转化为红外再辐射，另一些被物质的热传导、辐射和气流转移到彗核内部，其余的用于蒸发，或者我们可以简单地用下面关系表示彗星中的能量转化守恒定律。

M＝Ma+Mb

M化表照射彗核的太阳辐射能量，Ma代表彗核表面的反射能量，Mb代表彗核吸收的能量。

MeMb＝Mc+Md+Mc

Mc代表红外再辐射的能量，Md代表蒸发冰的能量，Me代表向内部转移的能量。

照射到彗核表面每平方厘米面积上的太阳辐射能跟彗星离太阳的距离的平方成反比，跟照射角度也有关（例如，垂直照射最强）。彗核表面的反照用反照率来表示，反照率是反射的辐射能量与照射的辐射能量的比值。反照率和彗星物质有关，也和彗核表面的几何性质以及结构的粗糙程度有关。彗核吸收的能量跟彗星物质及结构有关。向内部转移的能量跟彗星物质导热率等有关。蒸发冰的过程不是经过冰溶化为液体再变为蒸气，而是直接从固态冰升华为气体，蒸发过程就是升华。蒸发冰的能量跟升华热（每秒钟从一平方厘米面积上升华的分子数）有关。此外，还要考虑彗核的自转。综合考虑上述种种因素并进行计算是很复杂的和困难的，通常只能作一些简化的计算，例如，忽略向内部转移的能量。惠普尔和休布诺等所作的就是这种简化的计算。

在假定照射的太阳辐射能量全部被彗星吸收并用于再辐射的条件下，可得出彗核表面温度与它的日心距r的平方根成反比，即T=289rK1/2T为彗核表面温度，K为绝对温度，r为日心距（以天文单位表示）。在日心距大时（大于10天文单位），蒸发过程不重要，只有再辐射过程决定温度。在日心距减小时，水、雪蒸发在彗核能量损失中变得越来越重要，由于能量用于蒸发，温度增加较慢。在日心距小于0.8天文单位时，蒸发在能量损失中占主导地位。但是，在彗星更接近太阳时，由于蒸发出的气体己很多，气体压力增大，阻碍蒸发，因而能量又多用于使温度增加。

彗核中可能含有好几种“雪”，它们的蒸发率不同。从雪的蒸发率可以算出彗星的亮度（归化星等），把它与观测星等（归化到地心距1天文单位）比较，就可以判断彗核中以哪种雪为主。对彗星的观测表明，彗核的主要成分以冰雪为主。

到现在为止，只是给出了彗核模型的初步图像，彗核的实际情况还是个谜，因此人们把希望寄托在这次哈雷彗星的回归，通过联合的空间观测，很可能对彗核的认识有所突破。 XH7fFnIj8W/1K+Dxp9w6SVuu1+7KKjMV5nSgroRcGRvM3hwVb6waHlXL3vtpnAIP