5萬年一遇！罕見綠色彗星将于2月2日“逼近”地球，如何觀測？

原标題：5萬年一遇！罕見綠色彗星将于2月2日“逼近”地球，如何觀測？

撰文/記者 段然 圖文編輯/陳永傑

新媒體編輯/呂冰心

采訪專家：

寇文（北京天文館高級工程師）

2023年1月中下旬，在人們喜迎農曆新年之際，一位不速之客悄然闖入夜空，大批天文愛好者開始聞風而動，在刺骨的寒風中攜帶各種設備奔赴各個觀測地點，将視界鎖定在預估的區域内仔細尋覓，期望能在浩渺的星空之中一睹它的倩影。他們尋找的是一顆“萬年不遇”的彗星，而它的名字卻隻是一行單調的字符：C/2022 E3 (ZTF)。

▲1月29日C/2022E3(ZTF)在星空中的運行位置（圖片來源：theskylive.com）

衆裡尋他千百度

目前公布的照片顯示，這顆彗星呈翡翠綠色，彗尾明亮又寬闊。研究人員分析，它因彗核周圍的塵埃雲（彗發）含碳而發出綠光。它的彗核直徑約1.6千米，彗尾綿延數百萬千米。

根據天文學家推算，此次光臨夜空的C/2020 E3（ZTF）彗星，軌道周期約為5萬年——當然這隻是按照目前的觀測數據粗略估計。但無論如何，作為一顆長周期彗星，我們今生注定隻能看到它一次而已。根據公開的觀測數據，該彗星在1月12日經過近日點，2月2日将來到距離地球4200萬公裡（約0.28個天文單位）的近地點。

▲運用Stellarium軟件測算出的1月28日至2月4日C/2022E3（ZTF）運行軌迹（圖片來源：Stellarium）

那麼屆時這顆彗星會有多亮呢？人們用“星等”來衡量天體光度，數值越低，亮度越大。1986年回歸的哈雷彗星最亮時星等達到3.5。相比之下C/2022E3（ZTF）彗星的亮度就遜色很多。“這顆彗星的亮度也就在5-6等之間，用雙筒望遠鏡等設備能夠看到他呈現出朦胧的雲霧狀。”北京天文館高級工程師寇文介紹道。

但他認為這次彗星的觀測條件還是比較樂觀的：“很多彗星是出現在一早一晚，距離日出日落比較近，觀測窗口期很短。目前這顆彗星處于北極星附近，夜間可觀測的時間非常長，這樣就可以很從容地安排觀測活動。”

C/2022 E3（ZTF）彗星觀測小貼士

最佳觀測日期

北京時間 1月28日-2月4日間彗星亮度會在5等左右，其中北京時間2月2日彗星将運行至近地點，2月1日-2月2日最适宜觀測。

觀測時間建議

LHAASO探測到來自銀河系内的能量1.4拍電子伏的伽馬光子（拍=千萬億），這是人類迄今觀測到的最高能量光子。觀測彗星還需避免日光和月光的幹擾，選擇月落之後為宜。比如北京地區2月1日月落時間為淩晨4點左右，2月2日日出時間為7點半左右，在這個時間區間進行觀測效果最佳。

觀測地點選擇

盡量避免城市光污染影響較小的遠郊地區。在北京地區，十三陵思陵地區、延慶華海以及大莊科長城均是理想的觀測地點。

觀測工具建議

視自身條件而定，8-10倍望遠鏡即可滿足一般觀測需求。若進行拍照則最好選用單反+長焦鏡頭，由于觀測當日有大風天氣，建議用三腳架等器材固定觀測設備。

其他注意事項

1月31日-2月1日北京地區将有大風降溫天氣，市郊普遍較冷，觀測時要注意防寒保暖。

C/2022 E2(ZTF)彗星還是引起了天文愛好者們極大的觀測熱情。北京的一位業餘天文觀測者林先生就對這次觀測活動進行了精心準備。林先生回憶道，他印象最深的是1997年光臨夜空的海爾-波普彗星，在經過近日點時星等達到-1.8，“基本上除了月亮，這顆彗星就是當時夜空中最'亮'的仔，并且持續了數個月之久” 林先生興奮地談道，“此後最亮的彗星就是2020年的新智彗星，我當時是大莊科長城上，在拂曉時觀測到了這顆彗星，用普通長焦鏡頭能夠清晰地拍下它的身影。”

對于想要一睹這顆彗星芳容的天文愛好者們，寇文建議道：“首先要離開城市燈光的幹擾。在燈火通明的城市裡能看到2-3等星都比較困難，這次彗星亮度隻有5-6等，觀測點必須在光污染少的地方。” 其次，寇文認為還須盡量躲開月光對觀測的幹擾。“因此盡量選擇在郊區的月落時間進行觀測，才能取得較好的觀測效果。” 寇文強調道。

為了觀測C/2022 E2(ZTF)彗星，林先生将明十三陵的思陵地區選為最佳觀測點，這裡遠離市區光線幹擾，是理想的觀測點。他在1月29日淩晨抵達思陵墓進行首次觀測，“目前彗星運行到小熊座和天龍座之間，我用普通的雙筒望遠鏡能大概看到彗星模糊的影像，如果用20倍的望遠鏡能看到彗星身上的一層霧帶，這基本也是普通民用觀測設備的極限了。” 林先生說道。

▲2020年7月4日在大莊科長城拍攝到的新智彗星（圖片來源：林先生供圖）

盡管相比2020年的新智彗星，C/2022 E2(ZTF)要暗淡許多，但作為天文愛好者的林先生依然十分興奮。“能被普通觀測設備看到的彗星并不多見，能夠捕捉到已經很讓人激動了。” 林先生說道。目前這顆彗星正以極快的速度接近北極星，在2月2日左右迎來他的最亮時刻，雖然他的外表并不出衆，但是作為以萬年為單位的一次回眸，這一次天地間的相遇，還是值得廣大天文愛好者在寒夜中期待的。

可遇而不可求的天際訪客

對于彗星，大多數人也隻是在書本、電視和網絡上才看到過它确切的模樣，而親自用自己的雙眼在夜空中一睹他們芳容的機會并不多。相對于舉目可見的漫天星鬥，彗星的出現卻是可遇而不可求。

彗星的體量普遍不大，小的彗星核心直徑僅有幾百米，大的也不過數十公裡，2022年NASA曾發現了一顆巨型彗星，其彗核也不過129公裡。“在整個太陽系中，彗星的數量非常之多，但人類發現的彗星數量還是極少數的！”寇文說。科學家們估計太陽系存在着多達數萬億顆彗星！相比于太陽系的8大行星這類“主角”，彗星充其量隻能算是“群演”。但根據國際天文學聯合會（IAU）小天體中心（MPC）公布的數據：截至2023年1月27日，人類總共發現了4446顆彗星，相比于總量而言隻能算是冰山一角。

▲2022年12月24日由位于加州的ZTF設備拍攝到的C/2022E3(ZTF)彗星影像（圖片來源：NASA）

彗星的名字如何命名？

在過去，人們普遍是用發現者的名字來命名新發現的彗星。比如1998年出現的海爾波普彗星，就是以艾倫·海爾和湯瑪斯·波普的姓氏命名的，但随着發現彗星數量激增，這一命名方式就顯得落伍了。直到1994年，國際天文學聯合會制訂了新的彗星命名系統，以一串由字母和數字組成的字符來對彗星作标識。

“從彗星的編号中就能看出發現年月和種類等重要信息。”寇文對記者介紹道，“比如這次出現的C/2022 E3（ZTF），2022就代表是2022年發現的；同時将每月拆分用上下旬，用24個字母來代表，比如A代表一月上旬，B代表一月下旬，因此E就是代表是3月上旬發現的，3代表發現的第幾顆。而開頭的C就代表長周期或非周期彗星，如果是字母P就是代表短周期彗星。”

“除此之外彗星還會被冠以發現者或發現機構的名字。這次出現的C/2022 E3（ZTF），括号中的ZTF就是其發現機構“茲威基瞬态設施”的縮寫。”寇文進一步補充道。

按照這套編号系統，所有發現并确認的彗星都有了屬于自己的ID号，為彗星信息的整理工作提供了極大的便利。比如，第一顆被确認的短周期彗星“哈雷彗星”，在這套系統内的正式編号是1P/1682 Q1，其含義就是在1682年8月下旬被确認的短周期彗星。

“彗星圍繞太陽運行的周期各有不同，有的短則幾年，長的可能要上萬年。一般而言，運行周期小于200年或者兩度經過近日點均被發現的彗星，被視為短周期彗星，長于200年的就是長周期彗星。” 寇文解釋道。

什麼樣的彗星能被我們看到？

短周期彗星的運行周期普遍在數年至數十年不等，最短的僅有3年，這些彗星主要來自太陽系的柯伊伯帶。他們是太陽系的“常住居民”。

而以“C”開頭的長周期彗星，目前普遍認為自更加遙遠的奧爾特雲，這類彗星繞日周期短則數百年，長則達上千萬年，有的幹脆就是以雙曲線或者抛物線的軌迹闖入太陽系，在經過近日點後便被抛入深空不複返，真就成了“揮一揮衣袖，不帶走一片雲彩”！

“彗星的運行軌道非常特殊，多數都是扁平的橢圓形狀。在運行的大部分時間裡，他們都距離太陽很遠，本身非常暗淡，難以觀測。每年能看到的彗星數量相當有限，大概平均8-10年左右才能出現一顆比較亮的彗星出現”。寇文說道。“

除此之外，每年出現的彗星絕大多數都隻是一個小暗斑。” 事實上，除了接近太陽附近時受輻射影響噴出物質，使得亮度提升以外，絕大多數時間裡彗星都是太陽系裡的“隐士”，能見度非常低。絕大多數彗星注定隻能遊離在我們的視線之外。

在闖入太陽系後，這些小家夥們除了要經曆漫長的旅程，還需要在行星引力的夾縫中閃轉騰挪，在險象環生中求生存，這就導緻有相當數量的彗星，其運行軌迹是難以精确預計的，即便是短周期彗星，受種種客觀因素的制約，人們也難以判斷他們何時回歸，是否能被我們看到。

比如1846年發現的布羅森彗星，原本運行周期是5年，但在19世紀後半葉就失蹤了。再比如1930年發現的施瓦斯曼-瓦赫曼3号彗星，被發現時運行周期5年，但在1995年開始解體成數塊兒，逐步走向消亡。真正能穿越千難萬險闖入我們視野的彗星，真的可以用滄海一粟來形容！

“兇星”？“福星”！

從人類開始有計劃地觀測天象的古代，彗星就已經時常出現在人們的視野中。人類對于彗星的認識經過了一個頗為漫長的曆程。距今2600年前，春秋時魯國的史官寫下了“秋七月,有星孛入于北鬥”的文字，從而完成了迄今為止人類對彗星的最早記錄。但在缺乏科學理性的年代，古人眼中的彗星是拖着尾巴劃過星空、神鬼莫測的不祥之物，因而想當然地視為災禍即将降臨的征兆。在中國古籍中有“孛星現，災禍起”的說法。在西方，彗星也時常被視作上帝之怒甚至世界末日的預兆，作為一顆兇星根植于西方大衆文化中。

頗具諷刺意味的是，原本作為“兇星”的彗星卻在近代有力地推動了人類科學的發展。1682年一顆碩大的彗星闖入天際，這一壯觀的天象在歐洲因此廣泛的社會恐慌，但這一氛圍之下，牛頓卻與好友哈雷興緻盎然地對這顆彗星的運行規律進行探讨。

牛頓向哈雷詳細介紹了他如何用自己發現的萬有引力定律測算出該彗星的橢圓形軌道，這種方法讓哈雷大為驚奇，他随後資助牛頓将他的理論寫成《自然哲學的數學原理》一書，作為“彗星發燒友”的哈雷還通過檢視過去三百年間的彗星紀錄，運用牛頓引力定律，推測1682年出現的彗星，與1531年和1607年彗星應為同一顆，其運行周期大約是76年，并大膽預測76年後，這顆彗星将重現天空！

76年後的1758年，哈雷的預言果然應驗，隻是仰望彗星的人群中已經沒有了牛頓和哈雷的身影，而這顆彗星正是人類彗星觀測史的常客——哈雷彗星。哈雷彗星的這一次回歸，不僅驗證了哈雷對彗星運行軌迹的科學預測，更對牛頓經典力學體系提供了有力佐證。哈雷彗星的出現并未使災禍降臨人間，卻間接将現代天體物理學的發展向前推進了關鍵一步，從這個角度來看，這顆彗星實際上更像是人類文明的福星。

▲歐洲木刻版畫：1577年出現在布拉格上空的大彗星（圖片來源：蘇黎世中心圖書館）

在現代科學發達的今日，人類對于彗星的探索已經相當之深入。從地面的巡天望遠鏡捕捉這些彗星的鬼魅身影，到直接發射探測器近距離觀測彗星的結構，彗星的真面目在人類的科學手段下一覽無餘。

哈雷彗星作為觀測樣本繼續為人類的探索事業“發揮餘熱”：在1986年哈雷彗星又一次回歸時，歐空局的“喬托”号，前蘇聯的織女1号與2号，日本的彗星号與先鋒号一擁而上，争先恐後地從近距離越過哈雷彗星，收集了關于彗核的第一手資料，研究人員們發現，這是一顆長15公裡，寬7-10公裡形似花生的小天體，形成彗發和彗尾的噴射物質主要是水、一氧化碳和甲烷等物質的混合物，這些物質在太陽風的作用下從彗核的7個噴射孔噴湧而出——上千年以來被東西方文化視為兇兆之星的彗星，不過是由水冰、岩石和凍結氣體組成的普通小天體而已。

▲1986年回歸的哈雷彗星（圖片來源：britannica.com）

除了哈雷彗星外，在此後的幾十年間，人類又發射了深空-1号，“深度撞擊”、“星塵”号和“羅塞塔”号等探測器，以抵近探測、撞擊和着陸等方式對其他彗星進行研究，人類對彗星認知正在不斷完善。

（來源：北京科技報）

責任編輯：邱豔莉 UN653