出品：科普中國

作者：馮國杰、瑪麗佳·對斯肯（中國科學(xué)院新疆天文臺）

監(jiān)制：中國科普博覽

編者按：為揭開科技工作的神秘面紗，科普中國前沿科技項目推出“我和我的研究”系列文章，邀請科學(xué)家親自執(zhí)筆，分享科研歷程，打造科學(xué)世界。讓我們跟隨站在科技最前沿的探索者們，開啟一段段充滿熱情、挑戰(zhàn)與驚喜的旅程。

太陽系內(nèi)除太陽和人們熟知的八大行星外，還有很多其他物質(zhì)，如衛(wèi)星、星體塵埃和其他小型天體等，其中流星、彗星以及近地小行星的軌跡變化深受大眾的關(guān)注，成為地球上的“明星”。

中國科學(xué)院新疆天文臺南山1米大視場望遠(yuǎn)鏡（NOWT）可以捕捉拍攝到這些“明星”的蹤跡，2024年3月8日，NOWT拍攝到一顆移動天體。次日，天文愛好者組建的星明天文臺使用半米望遠(yuǎn)鏡（HMT）對這顆來自外太空的“流浪者”進(jìn)行了后隨觀測，并將觀測數(shù)據(jù)上報至國際小行星中心（MPC）。

新疆天文臺南山觀測站1米大視場光學(xué)望遠(yuǎn)鏡（NOWT）

（圖片來源：天山網(wǎng) 中國科學(xué)院新疆天文臺供圖）

被誤會的彗星

小行星和彗星總是會在最開始的觀測中被混淆，因為他們都可以在太陽系內(nèi)移動，接近地球時，都可能以亮點(diǎn)的形式出現(xiàn)在夜空中。所以，不管是天文學(xué)家還是有經(jīng)驗的觀測者都需要通過持續(xù)地觀測和記錄，才可以更準(zhǔn)確區(qū)分小行星和彗星。

2024年4月10日，德國天文學(xué)家Robson Hahn將該目標(biāo)作為近地天體候選體（NEOCP）報道，并被MPC指定臨時編號2024 FG9，同時發(fā)布電子通告MPEC 2024-G199。

2024年4月17日，熱衷于尋找太陽系中丟失和未知天體的美國業(yè)余天文學(xué)家S. Deen在該目標(biāo)被發(fā)現(xiàn)前的觀測數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)2024 FG9表現(xiàn)出彗星的活動特征，并利用位于智利的0.43米望遠(yuǎn)鏡對其進(jìn)行觀測，發(fā)現(xiàn)該天體具有4角秒的彗尾（角秒是角度單位，1角秒=1/3600 度，4角秒= 0.001111111111度）。后來，更多的觀測者觀測到其表現(xiàn)出的彗星特征，這些數(shù)據(jù)進(jìn)一步證明這是一顆彗星。

2024年6月1日，國際小行星中心發(fā)布電子通告（MPEC 2024-L04，鏈接：MPEC 2024-L04: COMET P/2024 FG9 (Nanshan-Hahn) (minorplanetcenter.net)），正式宣布小行星2024 FG9是一顆彗星，并將其重命名為P/2024 FG9 (Nanshan-Hahn)，中文譯名南山-哈恩彗星。

當(dāng)晚，天文電報中央局（CBAT）發(fā)布第5401號電子通告，詳細(xì)介紹了該彗星的發(fā)現(xiàn)過程。由中國科學(xué)院新疆天文臺和星明天文臺合作的小行星搜尋項目NAS團(tuán)隊（NOWT Asteroid Survey）最早發(fā)現(xiàn)并上報該目標(biāo)，并與Robson Hahn共享這一發(fā)現(xiàn)。

南山-哈恩彗星的遠(yuǎn)日點(diǎn)接近木星軌道，近日點(diǎn)在火星軌道附近，因此，其軌道極易受木星和火星引力影響而發(fā)生變化。該彗星已于5月20日到達(dá)近日點(diǎn)，最大亮度17.5星等（星等是衡量天體亮度的量，通俗講就是天體亮度的等級。星等數(shù)值越大，天體越暗。例如，太陽的星等是-26.7 等，北極星的星等是1.98等），軌道周期約5.88年，軌道傾角約1.73度，是一顆短周期木星族彗星。

南山-哈恩彗星的軌道模擬圖

（圖片來源：新疆天文臺）

彗星和小行星的區(qū)別

小行星是一種小的巖石物體，當(dāng)用望遠(yuǎn)鏡觀察時，它看起來像一個光點(diǎn)。多數(shù)小行星都是在火星和木星軌道之間被稱為小行星帶的環(huán)中發(fā)現(xiàn)的。

彗星與小行星不同的是，它通常由冰、巖石和塵埃組成，被稱為“臟雪球”。當(dāng)靠近太陽時，它的冰和塵埃會被蒸發(fā)，用望遠(yuǎn)鏡觀察彗星，它成像模糊，且有一條長長的尾巴。這條尾巴短的有1000萬千米，長的可達(dá)到3.2億公里，是太陽到地球距離的兩倍有余！

彗星在接近近日點(diǎn)時就會形成彗尾（一般要在距離太陽約3億千米時），太陽輻射壓力和太陽風(fēng)的共同作用將彗核中的氣體和塵埃吹走，形成兩條獨(dú)立的尾巴（彗發(fā)和彗尾）。如果彗星足夠大，離地球足夠近，人們就可以通過這些氣體和塵埃反射的太陽光看到彗星。

（圖片來源：veer圖庫）

彗星的宿命

闖進(jìn)太陽系的這個“流浪者”最終會留下還是會離開？

彗星大多起源于柯伊伯帶或更遠(yuǎn)的奧爾特云，其生命中的大部分時間都在其中度過，那里的溫度接近絕對零度。一旦彗星進(jìn)入太陽系內(nèi)軌道，它們之前平淡的生命歷程就會開始加速。

有些彗星在經(jīng)過太陽附近時能幸存下來，并回到寒冷的太空；有些可能會與太陽直接相撞，或者離太陽太近，以至于在接近近日點(diǎn)時被摧毀；還有些可能離太陽并不是那么近，而是與一顆或多顆行星相互作用。

通過測量那些沒有結(jié)束生命的彗星在大氣中氣體和塵埃的數(shù)量，可以估算出它們在一次軌道周期期間的總損失。一顆靠近太陽的活躍彗星的典型損失率大約是100萬噸/天，每繞太陽運(yùn)行一周，總損失大約是數(shù)千萬噸。按照這樣的速度，一顆典型的彗星在繞軌道運(yùn)行幾千圈后就會消失，哈雷彗星可能就是這樣的命運(yùn)。

彗星也可能逃離太陽系。2019年，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)了彗星2I/Borisov，它來自太陽系外的一個行星系統(tǒng)。這是人類發(fā)現(xiàn)的第二個星際天體，也是第一個富含碳水化合物等物質(zhì)的天體。這顆彗星所含的一氧化碳比普通的太陽系彗星多得多，預(yù)示著它可能是在一個較冷的地方形成的，也許是在一顆紅矮星周圍。

結(jié)語

人們很早便對彗星有了觀測記錄，古代《春秋》中便有關(guān)于哈雷彗星的文字記載（公元前613年）：秋七月，有星孛入于北斗。

人們對彗星的發(fā)現(xiàn)之路一直延續(xù)至今，現(xiàn)在人們可以依靠更專業(yè)的觀測設(shè)備去發(fā)現(xiàn)它們那些不易捕捉的軌道“蹤跡”，相信隨著新疆天文臺與星明團(tuán)隊深入合作，未來會發(fā)現(xiàn)更多有趣的宇宙“明星”。