文/ 葉楠

不速之客

一般認為短周期彗星的發(fā)源地為柯伊伯帶及其附近區(qū)域，長周期或非周期彗星則發(fā)源于太陽系最遙遠的區(qū)域——奧爾特云。奧爾特云距離太陽最近約2000至5000天文單位，最遠超過10萬天文單位，或者說接近2光年，這一距離約是太陽至比鄰星距離的一半。通過對彗星的研究表明，奧爾特云天體主要由水冰、甲烷、乙烷、一氧化碳等物質構成。據(jù)推測，奧爾特云是由46億年前太陽系形成早期原行星盤殘余物質構成。由于奧爾特云距離太陽較遠，受太陽引力約束較小，很容易受到鄰近恒星和整個銀河系引力的擾動。這些擾動不時將奧爾特云中的某些天體拖離原軌道，進入內太陽系，成為一顆彗星。在大行星或太陽的引力作用下，每次回歸它們的軌道都會發(fā)生改變。與短周期彗星不同，這類彗星一般只有在進入內太陽系之后才能被我們發(fā)現(xiàn)。不過這也為我們帶來了許多驚喜，歷史上著名的大彗星大都來源于此。與此同時，隨著觀測技術的不斷發(fā)展，進入21世紀以來，人類已經有能力發(fā)現(xiàn)那些來自于太陽系以外的天體。下面我們來欣賞一下最近數(shù)十年來出現(xiàn)過的或驚艷或神秘的“不速之客”。

池谷-關彗星

1965年9月18日，日本天文學家池谷薰和關勉相繼在15分鐘內獨立發(fā)現(xiàn)了這顆亮度只有8等的彗星。同年10月21日的白天，池谷-關彗星通過近日點，在距離太陽很近的位置上熠熠生輝肉眼可見，據(jù)估計彗星亮度達到了-10等，相當于上弦月的亮度，甚至被稱為千年來最亮的彗星。在距離太陽表面約45萬千米處通過近日點后，池谷-關彗星碎裂成了3塊。此次回歸后，池谷-關彗星的遠日點達到207天文單位，軌道周期約1056年。圖為1965年10月下旬，出現(xiàn)在凌晨天空的池谷-關彗星。

威斯特彗星

威斯特彗星是一顆非周期彗星，歐洲南方天文臺天文學家威斯特于1975年11月通過照相技術首先發(fā)現(xiàn)了它。1976年2月25日，威斯特彗星通過近日點，最近時與太陽角距離只有6.4度，彗星的目視星等最亮達到了-3等。它還被稱為20世紀最漂亮的彗星，這主要得益于它呈扇形的巨大彗尾，整個彗尾長度能夠覆蓋35度的天空。后期研究發(fā)現(xiàn)，威斯特彗星同池谷-關彗星一樣，在近日點附近也發(fā)生了破碎。威斯特彗星的軌道非常接近拋物線形狀，遠日點約1.1光年，軌道周期達到百萬年以上。

百武彗星

百武彗星的全稱應該是百武二號彗星，因為這是發(fā)現(xiàn)者百武裕司發(fā)現(xiàn)的第二顆彗星。不過由于這顆彗星名氣更大，通常直接用百武彗星的名字來指代它。這顆彗星于1996年3月過近地點，最近時約3.5倍日地距離。從當年2月初至3月底，百武彗星的亮度從10等猛增至0等，足足增加了1萬倍。3月25日，百武彗星的彗核發(fā)生了分裂。隨后倫琴X射線天文衛(wèi)星還首次發(fā)現(xiàn)了來自彗星的X射線輻射。天文學家還通過對百武彗星上氫和氘的比例計算，推斷出地球形成時期水源來自于彗星的可能性。百武彗星遠日點約3400天文單位，軌道周期約17000年。圖為百武彗星過近地點時，細長的彗尾橫跨半個天空。

海爾-波普彗星

1995年7月，美國天文愛好者艾倫·海爾和托馬斯·波普分別獨立發(fā)現(xiàn)了這顆彗星。當時彗星位于木星軌道以外，是天文愛好者發(fā)現(xiàn)的距離太陽最遠的彗星。據(jù)估計海爾-波普彗星的彗核直徑達40千米，是彗星中的巨無霸。如果將哈雷彗星和它放在同一個距離上，海爾-波普彗星將比哈雷彗星亮1000倍。海爾-波普彗星最亮時達到-1.4等，最壯觀的是它非常清晰明亮的兩條彗尾——白色的塵埃彗尾和藍色的離子彗尾。海爾-波普彗星遠日點約363天文單位，軌道周期約2500年。

麥克諾特彗星

麥克諾特彗星是半個多世紀以來第二亮的彗星，僅次于池谷-關彗星。麥克諾特彗星在2006年8月發(fā)現(xiàn)時亮度只有17等，至12月初亮度增加至9等，2007年1月5日過近日點時亮度達到-6等。通過近日點后，它的塵埃彗尾呈現(xiàn)出非常特別的扇形，與之前的威斯特彗星類似。巨大的彗尾橫亙天際，不僅如此，尤利西斯號太陽探測器正好穿越了彗尾，而且耗時18天。與之對比，“尤利西斯號”穿越百武彗星彗尾只用了2.5天。此次回歸后，麥克諾特彗星的軌道半長徑從之前的33000天文單位縮短到現(xiàn)在的2000天文單位，軌道周期約93000年。

ISON彗星

2012年9月，來自俄羅斯和白俄羅斯的兩名天文學家利用國際科學光學監(jiān)測網（ISON）發(fā)現(xiàn)了這顆彗星。根據(jù)當時彗星軌道計算，ISON彗星將于2013年11月28日距離太陽表面大約110萬千米處掠過。在這個距離上，天文學家估計它的最大亮度將可能達到-14等，這意味著它不僅會超過池谷-關彗星的亮度，也會超過滿月的亮度，成為百年來最明亮的彗星。從發(fā)現(xiàn)之后到過近日點這一年時間里，全球無數(shù)天文學家和天文愛好者一直持續(xù)不斷關注著這顆彗星，都在期待見證歷史的那一刻。但是ISON彗星并沒有能夠承受住太陽的高溫，在通過近日點時解體了。圖為進入近日點之前的ISON彗星。

洛夫喬伊彗星

這顆彗星是澳大利亞天文愛好者特里·洛夫喬伊獨立發(fā)現(xiàn)的第三顆彗星，發(fā)現(xiàn)于2011年11月。2011年12月16日，彗星在距離太陽表面僅僅14萬千米處掠過，但令人驚詫的是，這顆彗核直徑只有500米的彗星竟然安然通過了近日點，當然通過后它的直徑縮小到大約只有不到100米。在此過程中，洛夫喬伊彗星最大亮度達到了-4等，和金星差不多。圖為荷蘭航天員安德烈·庫伊佩爾斯在國際空間站上拍攝到的洛夫喬伊彗星。

新智彗星

2020年3月，新智彗星由廣域紅外巡天探測衛(wèi)星（WISE）在執(zhí)行近地天體觀測（NEOWISE）任務期間發(fā)現(xiàn)，故以NEOWISE（新智）命名。2020上半年一度出現(xiàn)過兩顆被給予厚望能夠爆發(fā)出巨大亮度的彗星C/2019 Y4和C/2020 F8，但是由于在接近太陽時兩顆彗星的彗核都出現(xiàn)了分裂，亮度驟降。新智彗星此時異軍突起，安全通過近日點后，成為21世紀以來在北半球能夠觀測到的最亮的彗星。2020年7月上旬，彗星亮度達到0等。圖為筆者當時拍攝到的新智慧星，這也是筆者第一次看到裸眼可見彗尾的彗星。新智彗星的離心率接近1，發(fā)源自遙遠的奧爾特云。此次回歸后軌道遠日點為715天文單位，軌道周期約6770年。

鮑里索夫

圖中的天體看上去很像是一顆彗星，不過一般的彗星都是綠色的，而照片中的天體卻是藍色的，特殊的顏色預示著這不是一顆普通的天體。這是人類發(fā)現(xiàn)的第二顆星際天體，也是人類發(fā)現(xiàn)的第一顆星際彗星，它的正式編號為2I/鮑里索夫。烏克蘭天文愛好者鮑里索夫于2019年8月發(fā)現(xiàn)了它，并迅速成為了整個天文圈關注的對象。哈勃空間望遠鏡的觀測發(fā)現(xiàn)，在彗核周圍布滿了大量塵埃，但由于距離遙遠，我們無法看清彗核的表面細節(jié)。鮑里索夫以每秒49千米的速度掠過近日點，之后向著太陽系以外繼續(xù)飛去。

奧陌陌

2017年10月，泛星計劃發(fā)現(xiàn)了這顆速度極快的小天體，并用夏威夷當?shù)氐耐琳Z命名，意為“第一位來自遠方的使者”。當它飛過近日點時速度達到了驚人的每秒87.3千米，這遠遠超出了太陽系內小天體的掠日速度。它長約400米，寬約40米，這一長寬比也比任何已知的太陽系內天體都要大許多。圖為奧陌陌的藝術想象圖，其表面呈現(xiàn)出淡淡的紅色，周圍沒有發(fā)現(xiàn)任何塵埃，它的密度很大，很可能由巖石或某種金屬構成。種種跡象表明，奧陌陌都是一顆來自于太陽系以外的小天體。它的正式編號為1I/2017 U1，I代表星際天體，1代表是人類發(fā)現(xiàn)的第一顆。離開太陽附近以后，奧陌陌繼續(xù)高速向著飛馬座方向飛去，不會再回來。

這些來自外太陽系甚至來自太陽系以外的天體為我們帶來了最精彩的星空盛宴。人類歷史上曾經出現(xiàn)過的大彗星大都屬于此類，包括池谷-關彗星、ISON彗星、洛夫喬伊彗星等這類掠日彗星往往能夠成為彗星中最驚艷的存在，但一不留神也會徹底葬身在太陽的表面。而奧陌陌和鮑里索夫這類星際天體的發(fā)現(xiàn)為我們探索太陽系以外的世界提供了最為直接的素材，未來人類必將會去對星際天體進行近距離探測甚至采樣研究，那時我們將知道其他恒星系統(tǒng)的天體物質構成究竟是什么樣子。

太陽系小天體有著豐富的類型和更廣泛的分布，它們能為我們帶來的信息甚至遠超對大行星進行的研究。有些小天體還保有太陽系誕生早期的信息，有些能為我們帶來遙遠的奧爾特云的信息，甚至是其他恒星系統(tǒng)的信息。