为什么同一颗彗星的亮度变化会如此巨大?

这几天，一颗迅速崛起的“网红”彗星刷爆了朋友圈。世界各地天文爱好者举起了手中的观测设备，一张张精美的彗星图片相继出现。它装点着西北方的夜空，也装点了我们的网络空间，它就是今年的“黑马”彗星——新智彗星(NEOWISE)。

最初发现新智彗星时，它正位于船底座，4月中下旬穿过大犬座和天兔座，5月底经过麒麟座和猎户座，6月底从黄道以南运行至黄道以北。7月它会经过御夫座、天猫座和大熊座，8月进入春季星空飞临后发座、牧夫座、室女座。之后距离我们越来越远，亮度也会越来越暗，直至6000多年以后才会再次回归。

“小透明”突然闪耀夜空

2020年3月27日，广域红外巡天探测者空间望远镜在执行NEOWISE任务过程中发现了这颗天体。当时它的亮度只有约18等，距离太阳约3亿千米，距离地球约2.5亿千米。2020年4月，这颗彗星以发现它的项目名称“NEOWISE”命名，彗星编号为C/2020 F3，其中C代表它是一颗长周期或非周期彗星，2020 F3表示它是在2020年3月下半月发现的第三颗彗星。

如今大名鼎鼎的新智彗星，其实在最初发现时是个“小透明”。随着距离太阳越来越近，新智彗星也越来越亮，6月上旬已经接近6等。但当运行至太阳背面时，这颗彗星消失在了人们视野中。直到半个月后，新智彗星再次闪耀登场，此时它的亮度已经达到2.5等。

短短半个多月的时间里，新智彗星从肉眼不可见到接近0等，亮度增加了约100倍。为什么同一颗彗星的亮度变化会如此巨大?其实主要原因还是在于彗星与太阳之间的距离。

彗星之所以能够被我们看到，是由于反射了太阳光。一方面，在彗星接近太阳过程中，太阳光照强度不断增加，因此它看起来越来越亮。2020年7月3日，新智彗星抵达近日点，距离太阳仅约4300万千米，才会如此闪耀。

另一方面，彗星运行速度不断加快，导致尘埃彗尾拉得更长。因此，当彗星离太阳越近时，它看起来就越亮。太阳的能量将彗星加热，气体和尘埃从彗星的表面喷发，形成一个巨大的尘埃彗尾，一般呈黄色。同时，彗星在太阳风的作用下会产生带电粒子流，形成离子彗尾，一般呈蓝色。

可提供太阳系诞生线索

在欣赏彗星之余，科学家还可以从中获得重要的科学信息。

1994年7月，一次彗木相撞事件震惊了世界。一颗名为“舒梅克-列维9号”的彗星在木星强大的引力作用下，彗核破裂成21颗，在数天内相继“轰炸”了木星表面。这样的撞击至今使人们心有余悸——如果这次事件发生在地球上，必然是一次毁灭性的打击。所以“早发现、早治疗”成了科学家们研究彗星的重要目的之一。

除此之外，通过观测彗星，天文学家还可以获得很多有价值的信息，如气体尘埃的比例、尘埃颗粒的尺寸分布、某些元素(如氢)的同位素丰度、彗核反射阳光的可见光光谱、彗星本身的热红外光谱、彗核自转状态等。

天文观测一般分为两大类型，一是成像测光，二是获取光谱数据，彗星观测也是如此。对于天文学家来说，当彗星距离太阳非常远时，很难直接判断其是否是颗彗星，这就需要大口径巡天望远镜配合高灵敏度的终端设备来获得更多信息。

彗星是在早期太阳系雪线以外形成的。它带有很多太阳系的原始信息，如前面提到的氢同位素丰度，在早期太阳系的不同位置很可能是不一样的。虽然不同彗星的形态、质量、轨道等有很大差异，但它们有个共同特征：皆含有冰。地球上的水很可能来源于早期的彗星碰撞，科学家们通过对比地球上水里的氢同位素丰度和不同彗星的数据，再结合各类彗星的轨道，可以约束太阳系早期的演化模型。

三大因素影响公众观测

新智彗星6000年回归一次，公众如何把握这次绝佳的观测机会呢?

新智彗星是近年来非常明亮且适合北半球地区观测的彗星，选择一个天气较好的夜晚，在城市里也可以进行观测或拍摄。7月中下旬，新智彗星亮度基本降到3等以下。若想能够好好地欣赏这颗彗星还是需要考虑以下几个问题。

天气对于天文观测尤为重要，我国东部地处季风气候区，7月正是雨水最多的时节，大家可以使用天文天气软件查询天气，提前规划好观测时间。当然，如果有条件，建议选择晴天概率较高的地区进行观测。

另外，新智彗星在日落后地平高度最高在20度左右，之后会慢慢降低。所以需要观测地的西北方比较开阔。在城市里，可以选择在公园或者比较高的楼层进行观测。在彗星整夜可见的地区，从西北到东北方都比较开阔，尤其是正北方向。

彗星之美，美在尾，但即使在观测条件相对较好的地方，也很难用肉眼直接看到它的彗尾，需要一些器材来辅助观测，如双筒望远镜。它便于携带且价格适宜。推荐大家使用7X50毫米或者10X50毫米的双筒望远镜(X前面的数字是倍数，X后面的数字为口径)，价格在500元到1000元不等。除此之外，建议购买一个双筒望远镜专用支架，这样就可以把双筒望远镜安装在三脚架上慢慢地欣赏彗星，避免双手过于劳累。

使用双筒望远镜观测新智彗星最大的难点是如何“瞄准”彗星。可以提前利用电子星图来确定当天彗星的位置，再利用星桥法或者利用周围亮星来定位它。如2020年7月21日21点，新智彗星的位置是北斗七星的天璇星正下方，可以使用双筒望远镜先找到天璇星，再垂直向下寻找，很容易就能找到彗星。(苏晨 作者单位：北京天文馆)

关键词： 彗星