【当前独家】今天，罕见亮彗星最接近地球，且可能“一去不返”！ —— 详解 C/2022 E3 (ZTF) 彗星

2023-02-02 15:04:39 来源：科普中国

1月27日拍摄的C/2022 E3 (ZTF) 彗星 (Credit: Edu INAF/Alessandro Bianconi)

近期备受瞩目的 C/2022 E3（ZTF）彗星今天（北京时间2月2日1时56分）在可能永远离开我们的太阳系之前最接近地球！这颗绿色彗星有着数十亿年的历史，但自5万年前的尼安德特人时代以来就再也未被地球生物见到过。令人出乎意料且有趣的是，它已发展出明显的第三条彗尾！

在接来下的数天，拿起一对较好的双筒望远镜，在天气晴朗且环境黑暗的夜空下仰望北天极附近，就有机会见证这一段美丽的太空历史！

【资料图】

在山东大学威海天文台拍摄的 C/2022 E3 (ZTF)彗星（by Orion23rdy, D810+70SA 60s*171）

北京时间2月2日凌晨，C/2022 E3 (ZTF) 彗星最接近地球（约4200万公里，接近地日距离的1/3），且可能“一去不返”！（Credit: TheSkyLive/ESA）

彗星（comets)，是太阳系中的一类小天体。今天，它已不再被人们看作“扫帚星”这样的不幸征兆，却成为研究太阳系早期历史甚至地球生命起源的重要样本证据！

天文学家现已发现了接近4000颗“本土”彗星（‘home-grown’ comets），它们像行星一样在太阳系形成早期残余的旋转气体与尘埃云中形成。这些“脏雪球”（"dirty snowballs"）由尘埃、岩石和冰组成，是你能找到的最原始、最未被触及的物体，在数十亿年的时间里几乎没什么变化，因此其为研究太阳系的形成历史提供了一扇窗。人们还认为地球上至少有一部分水来自于早期的彗星影响，另外，在大约70年前的20世纪50年代通过对彗尾运动的研究还揭示了超音速太阳风（solar wind）的存在！

除了在彗星靠近太阳时其会展现出美丽的长长彗尾之外，它们还会沿着其运行轨道留下一堆碎片颗粒，可以跨越数百万公里、持续数千年甚至百万年。当地球绕太阳运行时就会经常穿过这些彗星所遗留下的碎片，这些物质（流星体）受地球引力影响而坠落地面，当在我们的大气层中燃烧时闪耀发光，形成壮观的流星雨（meteor showers）。

每年8月中旬的著名英仙座流星雨，其母体为109P/Swift-Tuttle彗星(Credit: ESA/NASA)

仔细观察，你会发现彗星一般有两条尾巴，一条是由电离气体构成的“离子尾”，另一条是由尘埃组成的“尘埃尾”。当彗星接近内太阳系时，来自太阳的辐射会导致彗星内部的挥发性物质蒸发成气体，并从其核心——彗头吹走尘埃。

在尘埃尾中，大颗粒将太阳光散射向各个方向，其中一些可被地球上的照相机和望远镜直接探测到；而在离子尾中，气体分子则要小得多，但可通过一个被称为“荧光”（fluorescence）的过程受激发光，它们会在吸收入射光子后自发地以不同的颜色重新发射另一种波长的光子。

我们看到的C/2022 E3 (ZTF) 彗星所发出的明亮绿色辉光，揭示了组成其的化学成分，在这部分可见光光谱中主导的是双原子碳（dicarbon, diatomic carbon）和氰（cyanogen）的发射线特征。

67P/Churyumov-Gerasimenko彗星的轨道示意图，从中可见彗尾朝向背离太阳的方向（Credit: ESA）

C/2022 E3 (ZTF) 彗星的可见光光谱，可见其有很强的C2和CN发射（Credit: Hans H.）

这颗彗星是在2022年3月2日，由天文学家Bryce Bolin 和 Frank Masci 利用美国 Zwicky Transient Facility（ZTF，兹威基瞬变源观测设施）发现的，因此得名 C/2022 E3 (ZTF) （C表示其为非周期或长周期彗星、2022 E3表示其为2022年3月上旬发现的第3个此类天体）。

最近的观测显示 C/2022 E3 (ZTF) 彗星出现了一个奇怪的现象，它似乎发展出了朝向太阳方向的**第三条彗尾！**事实上，这条所谓的“第三条彗尾”也属于尘埃尾，缘自我们对尘埃轨迹观察视线角度的错觉！（恰巧沿彗尾方向“正向”观察）

C/2022 E3 (ZTF) 彗星的“三条”彗尾，下方为离子尾，右侧为尘埃尾，而上方朝向太阳方向的所谓“第三”彗尾实际上是尘埃尾的一部分，是从地球上正向（face on）观察的结果

在与地球最接近的这几天，C/2022 E3 (ZTF) 彗星将出现在北天极附近的鹿豹座中，距离北极星约10度，离北斗七星也不远，几乎整夜可见。到本周末，它将距离北极星超过30度并靠近亮星五车二（御夫座α星），在本月11日其将“靠近”荧惑火星，于本月中旬移至金牛座并从毕星团（Hyades）前穿过。

尽管该彗星亮度已接近最亮（约5等），理论上肉眼可见，但由于其为非点状的弥漫天体且观测环境可能并不理想，观察的最好方法依然是使用双筒望远镜尝试找寻，并选择一个天气晴好、环境黑暗的观测地（比如郊区），在视野中仔细辨认它看起来应该像一个没什么颜色的白濛濛的模糊小团（只有相机才能拍摄下它独特的绿色）。

由于天文学家经过观测计算认为 C/2022 E3（ZTF）彗星的轨道很可能是开放的双曲线，因此在这次近距离邂逅后，它将永远离开我们的太阳系，“一去不返”！当然其也可能还会经过漫长的时间后再次返回，但那也要是数百万年之后的事了！

近期 C/2022 E3 (ZTF) 彗星在夜空中的位置图（Credit: starwalk）

-- 本文作者编辑：逺才老师

-- 参考资料：ESA: Curious comet’s rare close approach, 有趣天文奇观, wikipedia

关键词：一去不返天文学家北京时间