太阳系彗星的形成

来源:岁月联盟 作者:韦青松 时间:2015-05-10
在太阳系边缘死亡的行星或卫星,其残骸中不易碎裂和溶化的大金属矿石块或大行星金属核球形成了彗星,在太阳旋涡体旋进气流的包压力的推压下,彗星向太阳表面作自由落体运动,在此过程中,一直受到旋进气流的包压力的推压。旋进气流的包压力一方面使彗星向太阳方向作旋进运动,运动轨迹呈曲线;另一方面,使彗星作加速度运动。
在太阳旋涡体中,从边缘到太阳表面上的燃烧带,旋进气流的旋进速度由慢到快递增,这种有规律的变化自始至终影响着彗星的运动情况。在太阳系边缘彗星延生的地方,彗星的运动速度与其周围太阳旋涡体旋进气流的旋进速度差不多。彗星向太阳表面开始下落时,由于旋涡体旋进气流的速度慢,推压力弱,使彗星受到的包压力也弱,彗星下落的加速度小而速度慢。在彗星逐渐下落的过程中,由于周围旋进气流的速度逐渐加快,彗星受到的旋进气流的包压力的推压也逐渐增强,加速度也逐渐增大,下落的速度逐渐加快。当其运动速度快到一定的程度,彗星的物质核与沿途空气发生碰撞和磨擦使气体发热发光并使部分气体粒子发生分裂时,彗尾产生了,彗星就真正出现了。彗星继续下落,加速度越来越大,其下落速度也相应越来越快,在接近太阳最近点时,其运动速度达到最快。(彗星越向太阳靠近,它受到的太阳光、热、电、各种射线和辐射等构成的太阳热气的推动阻力就越大,并且,在太阳旋涡体中,从边缘到太阳表面,物质密度由小到大递增,空气阻力也增大。增大的气体物质密度的阻力和太阳热气推动力在一定的程度上减缓了彗星下落的运动速度,但是,在强大的运动惯性的作用下,在最近太阳点上,其飞行的速度也是最快的。相反,在最远日点上,其飞行的速度最慢)
彗星靠近太阳表面时,不断增大的太阳热气一方面减缓了彗星下落运动的加速度,另一方面,推动彗星偏离太阳运动。在强大的运动惯性和太阳热气推动力的共同作用下,快速下落的彗星在太阳表面附近偏离太阳,绕道从太阳的另一边向远离太阳的方向飞驰而去,奔向太阳系边缘。
绕道太阳奔向太阳系边缘的彗星,在运动惯性和不断减弱的太阳热气推动力的作用下,逆着太阳旋涡体的旋进气流穿行,在此过程中,彗星一直受到周围旋进气流的包压力的推压阻力,旋进气流的包压力一方面推压和控制彗星,使之沿着曲线路径向其初始诞生的太阳系边缘地方逐渐靠近;另一方面,缓减彗星的运动速度,使之作递减速运动,造成其运动速度逐渐变慢。当速度慢到一定的程度,彗星的物质核与沿途空气的碰撞和磨擦不足以使气体被激生火发光或使气体粒子发生分裂时,彗尾就消失了,彗星就成了普通的金属球小天体。
当彗星飞到太阳系边缘其诞生的地方时,其运动速度已经相对很慢,与其周围旋进气流的运动速度差不多,其运动速度产生的惯性冲力已大大减小,此时,其运动惯性冲力已不足以抵抗太阳旋涡体边缘的旋进气流对之的包压力,在旋进气流包压力的推压下,彗星又开始准备反过来向太阳作加速自由落体运动,重复上一次的绕日运动,此时,彗星完成了一次回归,其运动轨迹从太阳系边缘到太阳表面附近,呈长扁椭圆形,太阳处于其焦点上。
彗星每绕太阳飞行一次,其彗核的金属外层就要减损一圈,因为,在运动过程中,高温的彗核与沿途的空气发生激烈碰撞,其外层的很多金属粒子被击飞,特别是,在温度高和空气密度大的近太阳地区并且运动速度很快的时候,被击飞离的粒子更多,彗星的质量损失更大。因此,每绕太阳一次,彗星的质量就要减少一些,体积也要缩小一些。当然,一些彗核小或容易碎裂或容易溶化的彗星是短命的,还没有完成绕太阳一周时,就已经变成流星雨而毁灭掉了。
4、彗尾的分叉和彗星的偏转
彗尾主要由三个部分组成,第一个是被激燃烧的气体包层;第二个是被击飞的火红的金属粒子流;第三个是太阳强烈辐射引起光电效应而产生的电离子包层,这三个包层(或流)都在不停地进行着短暂的生成和熄灭的运动。在彗星运行的大部分时间里,这三个包层是交织混合在一起的,呈现单一彗尾的形状。但是,在太阳热气(太阳风和各种辐射)推力非常剧烈的时候,这三个包层在尾部出现分叉。这是因为,气体火花天酒地包层、热金属粒子流、电离子包层三者对不同程度的太阳热气推力的受力情况不同,受力大的偏角大一点,受力小的偏角小一点,当三者受力情况不同时,就会因偏角不同而出现一个彗星有双彗尾或三彗尾的现象。
彗星在太阳附近快速穿行的时候,太阳热气的推动力对之的影响很大,太阳表面物质的剧烈活动造成太阳热气推动力的巨大变化,在一定程度上能影响着彗星的运动状态,这种推动力的巨大变化会造成彗星运动路径在一定程度上的偏转。
5、彗云的产生
快速穿行于空气中的彗星的强大冲击波在其前方和侧面周围形成一个圆锥形气体流动波包层,包围着彗星前方和侧面,彗星就处在这个圆锥形气体包层的焦点上(正如,船只航行于湖面上,从船头的湖水面到船两边的水面始终伸散开一个平面锥形的水波带,水波带始终在行船的前面,而行船始终处在这个平面锥形水波带的焦点上)。这个气体流动波包层是彗星快速运动具有的强大冲击波对其运动前方的空气的巨大冲击而产生的,冲击波的冲击促使前面周围空气以波的形式向前方剧烈推挤,推挤的空气受到前面气态的阻力而形成空气流动波包层,也可以称为气体搅动波包层,剧烈的冲击波造成的推挤力并没有使气体发生质变,因此,这一气体包层的气体较难发生发光的现象,不易被人们观察到,但是,在彗星的运行过程中,它始终存在并包围在彗星的前方和侧面周围,被称为彗云。彗云并不是彗星的一部分。
四、结语
彗星不是什么神秘的天体,只是一般的行星或卫星死亡后,由其部分残骸演变而来,行星或卫星的部分残骸的异常快速的运动使之具有巨大的能量,巨大的能量使其在与沿途周围的空气物质发生剧烈反应并在太阳强辐射的作用下而生成跟普通行星或卫星不同的特殊的天文现象,即彗星现象。
某个行星的彗星是由这个行星的卫星死亡以后,卫星的一些残骸在高速运动中演变而成;太阳系的彗星是由太阳系的行星及其卫星死亡的残骸在高速运动中演变而成;其他星系的彗星的形成也同理。当然也不排除少量的彗星是外来的小天体撞入某个星系而形成,但是,某个星系的彗星主要是这个星系在自己系统中孕育而成的。
 
参考文献:
[1] 韦青松,《星球物质层次包压论》,见《科学中国人》2010年第04期
[2] 沈春康主编,《大气热力学》,[M],北京:气象出版社,1983
[3] 胡中为、王尔康 主编,《行星科学导论》,[M],南京,南京大学出版社,1998年8月
[4] 周体键 编,《简明天文学》,[M],北京,高等教育出版社,1990年9月
[5] 陈载璋等,《天文学导论》,[M],北京,科学出版社,1983年