彗星是一種形態(tài)變化非常奇特的天體.當它在晴朗的夜空中出現(xiàn)的時候,頭部尖尖,拖著一條像掃帚形狀的又長又亮的“尾巴”.“彗”字的中文含意就是掃帚的意思,因此,我國民間又稱它為“掃帚星”.目前,已發(fā)現(xiàn)的彗星總數(shù)約為1600顆.有人估計在整個太陽系中大約有1000億顆彗星.
彗星軌道形狀是多種多樣的.大部分彗星不停地環(huán)繞太陽沿著很扁長的橢圓軌道運行,這種彗星叫“周期彗星”,它們按照一定的周期繞太陽運行.凡周期短于200年的,稱為短周期彗星；周期長于200年的則稱為長周期彗星.還有些彗星,在它們存在的整個時期內(nèi),只有一次接近太陽的機會,此后便遠離太陽,一去不復返了,這種彗星,稱為“非周期彗星”.長周期彗星和非周期彗星,有可能在其運行過程中被其它大天體所吸引,改變了軌道而變?yōu)槎讨芷阱缧?
典型的彗星分為彗核、彗發(fā)和彗尾三個部分.彗核主要由固體冰塊組成,周圍云霧狀的光輝就是彗發(fā).彗核和彗發(fā)合稱為彗頭,后面長飫的尾巴叫彗尾.彗尾不是自來就有的.在彗星距離太陽較遠的時候,通過望遠鏡觀測,彗星一般只呈現(xiàn)為霧狀斑點.在它沿著軌道接近太陽的運行過程中,它的形狀不斷發(fā)生變化,彗發(fā)的直徑越來越大,甚至超過太陽的直徑.彗發(fā)的亮度也逐漸增加.當彗星運行到太陽附近時,由于受到較強的太陽輻射的作用,從彗核蒸發(fā)出較多的物質(zhì).這些被蒸發(fā)的物質(zhì)被太陽的161輻射壓力推向背著太陽的一側延伸出去,便形成彗尾.因此,彗星越接近太陽,彗尾就越長,甚至可延長幾億公里.當彗星遠離太陽時,它的形狀又恢復了原來的樣子.近年來利用人造衛(wèi)星在大氣層外觀測到有些彗星的彗發(fā)外還有彗云.彗云由氫原子組成,直徑在100萬公里以上,有的可達1000萬公里.
不過,彗星的形狀并不都是一樣的,1744年出現(xiàn)的歇索彗星,有六條尾巴,在空中展開44度,就像一把大扇子.1976年我國東部地區(qū)出現(xiàn)的一顆彗星,尾部就像白子L雀開屏.
彗星是體積大、質(zhì)量小的天體,所以它的密度特別小.彗尾的物質(zhì)密度比在地球上所能得到的高真空密度還要小得多.比如把彗星氣體的密度壓縮到和地面大氣的密度相等時,那么,8000立方公里的彗星氣體的含量,還不到1立方厘米的地面大氣的含量.彗星的質(zhì)量絕大部分集中在彗核部分,平均密度大約是每立方厘米1克.雖然大彗星的質(zhì)量有上千億噸,但也只相當于地球質(zhì)量的百億分之一.正因為彗星的密度非常小,所以被慧尾掃過的天體,一般看不出受到了什么影響.例如,著名的哈雷彗星,1910年回歸時,地球曾穿過這顆彗星的尾部,可是沒有受到明顯的影響.這說明彗尾的大氣有多么稀簿了.
宇宙空間的彗星雖然很多,但絕大部分是小彗星,大彗星只是少數(shù)的幾個,因此,用肉眼能看到彗星的機會很少.
彗星在宇宙空間的存在期,不像一般星體那樣久遠,它每接近太陽一次,就有一次損耗,日子一長,它就分崩離析,崩裂的彗星成了流星群和宇宙塵,散布在廣漠的宇宙空間里.例如,著名的比拉彗星就是一顆分裂最顯著的彗星.它于1826年為天文愛好者比拉所發(fā)現(xiàn)而得名.比拉彗星的周期為6.6年.1846年,這顆彗星突然分裂為兩顆.1872年當?shù)厍虼┰皆壤缧堑能壍罆r,天空突然出現(xiàn)了流星雨,估計流星總數(shù)為16萬顆.這是最明顯的由彗星分裂、瓦解,變?yōu)榱餍堑睦C.
由于彗星具有特殊的軌道和特殊的性質(zhì),研究它,不僅可以了解彗星本身,還可以獲得關于太陽系的十分寶貴的信息,因此,天文學家非常重視對彗星的觀測研究.我國擁有世界上最古老、最完整的彗星記錄.公元前613年,史書《春秋》里就有這樣的記載：“魯文公十四年秋,七月有星孛于北斗.”這是公認的關于哈雷彗星的最早的記錄.1965年,我國紫金山天文臺的天文工作者,用新裝的雙筒望遠鏡,在不到半個月的時間里,接連發(fā)現(xiàn)了兩顆彗星,分別定名為紫金山1和紫金山2.在這么短的時間里,連續(xù)發(fā)現(xiàn)兩顆彗星,引起了舉世注目.