导语：彗星就像时间胶囊，告诉我们地球第一次形成时太阳周围的环境是怎样的。有些像哈雷彗星一样，是我们天空的常客，而另一些人在人类历史上只看到过一次，而且可能每隔几十万年才会回来一次。彗星就像肮脏的雪球，主要由冰和结冰的二氧化碳和一些灰尘和有机分子组成，它们是太阳系形成过程中遗留下来的。它们就像“时间胶囊”，告诉我们45亿年前太阳系的状况，那时太阳和行星首先形成。
01
彗星
1、彗星的发现
彗星诞生于我们太阳系结冰的外围地区。偶尔，一个人会向太阳进发。当它开始接近太阳时，彗星开始变暖，被困在里面的冰、二氧化碳和尘埃开始蒸发，在明亮的喷流中从彗星中喷出。彗星的固体部分叫做原子核。当原子核开始蒸发时，一团昏迷，或这种尘埃和气体的云围绕着原子核。当更多的气体和尘埃消失时，彗星就形成了一条尾巴，在阳光的压力下被推离太阳。这条尘埃尾巴很容易被红外望远镜发现，它追踪彗星的弯曲轨道。
Siding泉彗星就是一个很好的例子：布满灰尘的尾巴在红外线中发光，沿着轨道弯曲。这颗彗星和它的尘埃尾巴看起来是红色的，因为它们比背景中明亮的蓝色恒星冷了十多倍。大约每十年一次，一颗彗星的尾巴非常明亮，我们甚至可以用肉眼看到它。天文学家们希望ISO N彗星，由于在2013年底从太阳上空摆动，将上演一场壮观的表演。如果它不在气体的压力下分裂出来，那么它看起来就像月亮一样明亮，甚至可以在白天看到。
2、彗星通常形成第二条尾巴，称为离子尾，或气体尾
彗星通常形成第二条尾巴，称为离子尾，或气体尾。顾名思义，它是由电离气体组成的，也会被太阳风吹走，而且总是直接指向太阳。黑尔-波普彗星是一颗明亮的彗星，有两个截然不同的尾巴。白色的尘埃尾巴和蓝色的离子尾巴指向了稍微不同的方向--蓝色离子尾巴直接指向太阳，白色尘埃尾巴沿着彗星轨道的曲线运动。
3、天文学家认为彗星是在奥尔特云和柯伊伯带形成的
天文学家认为彗星是在奥尔特云和柯伊伯带形成的。奥尔特云是由形成太阳的气体和尘埃云遗留下来的冰体组成的一个巨大的球形壳，围绕太阳系的距离在5,000到100,000个天文单位(AU)之间。来自奥特云的彗星是长周期彗星，每隔几千年就会有很短的时间靠近太阳。他们追踪大的偏心轨道，或蛋形轨道，而不是圆形轨道。天文学家估计奥尔特云中可能有多达一万亿颗彗星。
环绕太阳更近距离的彗星被称为短周期彗星，并更经常地经过太阳。他们被认为是在柯伊伯带形成的，这是一个由冰世界和岩石组成的圆盘，环绕着冥王星和更远的轨道上的太阳系。人类历史上见过不止一次的彗星，如哈雷彗星(每75-76年访问一次内太阳系)，都是短周期彗星。
02
对彗星的进一步探究
1、彗星有多大？
红外光对于测量彗星的大小是非常重要的。当我们在可见光中观察到彗星时，我们会看到彗星从太阳反射出来的光。正因为如此，一颗大而暗的彗星看起来和一颗小的，高反光的彗星一样大。然而，在红外光中，彗星的亮度取决于它从太阳吸收的热量，并重新辐射回太空。一颗更大的彗星有更大的表面积，所以它释放出更多的热量，在红外线中看起来更明亮。彗星核的宽度从几百米到几十公里不等，但它们的尾巴可以延伸数百万公里。
2、彗星的组成
彗星主要由水和二氧化碳冰组成，但少量的尘埃可以告诉我们早期太阳系的很多情况。这颗彗星的成分是2005年从Tempel 1号彗星中发掘出来的，当时深沉撞击的探测器跌落在彗星表面之下。“深度撞击”正忙着近距离收集数据，而世界各地的其他望远镜也在地面和太空中观看。
斯皮策利用红外光谱仪观察到了这一戏剧性事件。红外光谱仪是一种像棱镜一样分解光线的仪器，使天文学家能够分辨出波长介于5到38微米之间的化学特征。斯皮策检测到粘土；含铁化合物；碳酸盐，贝壳中的矿物质；结晶硅酸盐，如绿色橄榄石矿物；以及多环芳烃，在汽车尾气和焦烤面包上发现的含碳化合物。还观察到在红棕色宝石尖晶石中发现矿物的迹象。DepImpact的光谱仪还在波长1到5微米范围内捕捉到其他分子的特征，包括水蒸气和二氧化碳气体(从“干冰”中产生的旋转蒸气)。
3、其他恒星周围的彗星
我们的太阳系并不是宇宙中唯一发现彗星的地方。斯皮策透露了其他恒星周围彗星尘埃的明显特征。硅酸盐矿物橄榄石，以镁橄榄石的形式，在一颗名为HD 69830的恒星周围的尘埃中被发现，并被发现与在黑尔-波普彗星中看到的尘埃相匹配。
镁橄榄石是在地球上发现的一颗明亮的绿色宝石，在夏威夷的绿色沙滩上和其他地方发现。橄榄石是地球内部的主要成分之一。你甚至可以说，我们生活在一堆凝结的矿物尘埃上，就像45亿年前环绕太阳的彗星中所含的尘埃。现在，在其他恒星周围也可以看到同样的矿物尘埃，比如HD 69830。
甚至在垂死的恒星周围都能看到彗星的证据。螺旋星云是斯皮策最著名的照片之一，它展示了一颗垂死的恒星将外层展开到太空中。中心的明亮的粉红色辉光是围绕着这颗褪色恒星的布满灰尘的圆盘的紫外线和红外线的结合，很可能是从它最后的死亡阵痛中幸存下来的彗星发射出来的。在恒星死亡之前，它的彗星，可能还有行星，会以有序的方式围绕着恒星运行，就像我们今天的太阳系一样。当这颗恒星耗尽氢气燃烧并吹离外层时，冰冷的彗星就会被抛来抛去，引发一场持续不断的宇宙沙尘暴。
结语：由于彗星是原太阳系星云的遗迹(在太阳成为恒星之前)，它们在行星的形成中扮演了重要的角色。根据一些理论，很大一部分海洋可能是由撞击地球的彗星冰形成的。其他理论表明，彗星中含有的碳化合物可能为地球上生命的起源提供了原材料。因此，更多地了解这些冰时间胶囊的组成和行为，对于更充分地理解我们的宇宙起源至关重要。
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