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海尔-波普彗星

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C/1995 O1 (Hale–Bopp)
通过近日点不久的海尔-波普彗星，摄于1997年4月4日
发现
发现者艾伦·海尔
托马斯·波普
发现日期1995年7月23日
编号
其它名称1997年大彗星, C/1995 O1
轨道参数[1]
历元 2008年9月15日
（JD 2454724.5）
远日点363.18653 AU
近日点0.91741 AU
上次通过近日点：
1997年4月1日[1]
下次通过近日点：
4383至4387年[2]
半长轴182.05197
离心率0.99496
轨道周期2456 至 2533 儒略年
平近点角1.67964°
轨道倾角89.21709°
升交点黄经182.05197°
近日点参数130.66202°
物理特征
大小直径 60 公里
反照率0.04
绝对星等(H)4.0

海尔-波普彗星（英语：Comet Hale-Bopp，编号：C/1995 O1）是一颗长周期彗星，于1995年由两位美国业余天文学家共同发现，于1997年4月1日过近日点。

1995年7月23日，美国人艾伦·海尔和托马斯·波普分别独立发现该彗星，它是众多由业余天文学家发现的彗星当中，距离太阳最远的（于木星轨道外被发现）。与哈雷彗星比较，若把两颗彗星放在同一轨道上，海尔-波普彗星的亮度会超过前者千倍。

通常彗星在木星轨道外会比较不显眼，但海尔-波普彗星则例外，该彗星过近日点时光度为-1.4等，纵使在城市中亦能以肉眼看见，是自1975年最亮的彗星，因此它成为了近二十年来最壮观的彗星之一。根据哈勃空间望远镜的影像，海尔-波普彗星的直径估计约40公里，属于大型彗星。

直至2006年1月仍有日本天文爱好者在澳大利亚拍摄到该彗星的身影；经初步计算，海尔-波普彗星于二千多年后会回归。

接近太阳

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1996年夏天，海尔-波普彗星开始可以肉眼看见。同年下半年，它的光度增加速度放缓，但科学家仍抱持乐观态度，等待该彗星变得更光亮。至1996年12月，由于它的天球位置太接近太阳，因此暂不能观测，1997年1月，彗星重现，并已变得更亮，在遭光害污染的城市夜空也容易找到它。

海尔-波普彗星（1997年3月29日）

随着互联网开始普及，不少网站追纵彗星动向，并提供每日最新图片，使这些网站的访客流量大增。互联网在向民众推广彗星的消息方面，扮演着一个重大角色。

该彗星持续接近太阳，光度持续增强，至1997年2月已达2等，并可清楚看到其背向太阳的蓝色彗尾，在通过的轨迹留下淡黄色的彗尘。3月9日，蒙古、西伯利亚东部和中国的漠河可见一次日全食[3]，有称为极奇罕有的“日全食与彗星同观”观象，吸引了全世界天文爱好者忍受严寒观赏和拍照，中国并以此发行纪念封。3月22日，彗星通过近地点，距离地球1.315天文单位[4]。

同年4月1日，彗星通过近日点，其光度比不少星星要亮，仅次于天狼星。它的两条彗尾伸展至夜空的30-40°[5][6]。当时，由于该彗星的近日点日距较远，在天空每晚的暮光消失前均可看见，而其他不少彗星因近日点与太阳较近，只能在日落后一段短时间内观测。在北半球的观测者可于全晚看到该彗星。

通过近日点后

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该彗星在通过近日点后，便移往了天球的南半部，南半球的观测者看到该彗星于1997年夏季至秋季开始转暗，在1997年12月后便无法以肉眼看见，无需使用仪器观测的持间共持续了569天（18.5个月），打破了1811年大彗星的纪录，它的肉眼可见时间持续了9个月。

在彗星离开太阳后持续转暗，天文学家仍然对其展开追踪，至2005年1月，它已超越了天王星的轨道（21 AU），使用大型望远镜仍可作出观测，至最近的结果显示，它仍在释出彗尾。[何时？]

2007年10月，在彗星通过近日点10年后，这颗彗星距离太阳25.7天文单位仍然活跃，检测到一氧化碳驱动的彗发[7]。赫歇尔太空天文台在2010年拍摄的照片显示海尔-波普彗星被一层新鲜的尘埃所覆盖[8]。海尔-波普彗星于2010年12月再次被发现，当时它距离太阳30.7天文单位[9]。2012年，海尔-波普彗星再次被观测，当时它距离太阳33.2天文单位[10]。詹姆斯·韦伯空间天文台于2022年观测海尔-波普彗星，当时彗星距离太阳46.2天文单位[11]。

天文学家预计，该彗星在2020年以前，其光度在30等以内，仍可以强大的望远镜观测，之后便会难以与光度接近的远方星系分辨。按照现有的数据，它或会于公元4380年左右回归。

轨道的改变

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该彗星的上一次回归可能于4,200年前发生，其轨道与黄道垂直。1996年3月，它与木星距离达0.77天文单位，足以被木星的引力改变轨道。它的轨道被缩短，其公转周期缩短至2380年，而远日点也缩至360天文单位，相差大约525天文单位。

技术资料

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在海尔-波普彗星通过近日点期间，多位天文学家对它作出深入观测，其结果为彗星科学增添了不少新资料。

钠彗尾

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海尔-波普彗星的钠彗尾

一般彗星的彗尾多由气体和尘埃所组成，但海尔-波普彗星的彗尾却带有金属元素钠，只能以配合特定滤波器的强大仪器观测。以往也曾有人观测过金属钠从彗星中释出，但从彗尾释出则属首次发现，因此这是最令人振奋的发现之一。该彗尾包含钠原子（非离子），其长度可达5000万公里长。

据观测，该彗星的金属钠来源是来自其彗发内层和彗核，而钠原子的释出途径也有多个原理可以解释，包括包围着彗核的尘粒互相撞击，以及紫外线从尘粒中把钠喷出等，但现时尚未知道该彗星的钠是如何喷出的。

该彗星的尘埃彗尾背向其轨道，气体彗尾则背向太阳，而钠彗尾的方向则介乎于两者之间，代表钠原子是透过辐射压从彗头中释出的。

重氢元素

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该彗星的重氢元素及其化合物包括重水，其含量达到地球海洋中重水含量的两倍，因此推论得出彗星撞击地球虽能为地球带来适量水源，但如果其他彗星均含有不少重水的话，彗星将不是地球唯一的水源。

另外，人们也在该彗星上的氢化合物中找到不少重氢，而重氢与一般氢的比例，在不同的化合物中也不相同，使天文学家认为该彗星的冰块是在星际云中形成的，而非在太阳星云。据推算，该彗星在星际云形成冰块时，其温度介乎在25-45K之间。

有机物质

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透过光谱观测，得出该彗星含有不少有机化合物，当中多种物质是首次被发现。它们的分子可能藏于彗核内，彗发的活动或可使它们产生化合作用。

氩元素

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人们也从这颗彗星中侦测到稀有气体氩，这些气体具不活跃及高挥发性的特点，而不同的惰性气体元素，其升华温度也不相同，因此可用作探测彗星冰的温度历史。元素氪的升华温度为16-20K，在该彗星中的元素比例不到太阳的25份一，而氩的升华温度则较高，在该彗星中的元素比例比太阳高，按照这些观测结果，推断出该彗星内部的温度一直保持在不高于35-40K，但高于20K的水平。除非太阳星云的温度和氩含量比人们想像的要高，因此人们认为这颗彗星于海王星外的柯伊伯带区域形成，并迁移至奥尔特云。

自转

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科学家观测到该彗星并不是均匀地喷出气体，而是从特定的位置喷出，他们透过观测喷发位置的变化而计算出其自转周期为11小时46分，其后发现它有不只一条自转轴。

双彗核理论

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1999年，有论文指假设海尔-波普彗星存在两颗彗核，去解释它放出尘埃的形式。该论文纯粹为推论，作者并没有作过观测及制作其双彗核的结构，但估计其中一颗彗核直径约为30公里，而主彗核则约为70公里，它们距离约180公里，以3天的周期互相公转。

该论文受到不少天文观测者的争议，纵使以强大的哈勃望远镜作出观测，也找不到任何双彗核的证据。还有当一颗彗星分裂成数块碎片，它们的距离会渐远，并且找不到任何彗星是有稳定的双彗核。再者，双彗核彗星的轨道往往会因受到太阳和行星引力的摄动而改变和分离。

在1997年尾至1998年初，透过适应性光学装置作出观测，认为其彗核的光出现双峰。但该现象是否由双彗核产生，至今尚在争论中。

参考文献

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  1. ^ 1.0 1.1 JPL Small-Body Database Browser: C/1995 O1 (Hale–Bopp) (2007-10-22 last obs). [2008-12-05]. （原始内容存档于2016-06-04）. 
  2. ^ Solex 10 estimate for Next Perihelion of C/1995 O1 (Hale-Bopp). [2009-12-18]. （原始内容存档于August 10, 2012）. 
  3. ^ McGee, H. W.; Poitevin, P. The total solar eclipse of 1997 March 9. Journal of the British Astronomical Association. 1997, 107 (3): 112–113. Bibcode:1997JBAA..107..112M. 
  4. ^ Comet Hale-Bopp. Stardust. Jet Propulsion Laboratory, NASA. November 26, 2003 [October 9, 2008]. （原始内容存档于2013-10-04）. 
  5. ^ West, Richard M. Comet Hale-Bopp (April 13, 1997). European Southern Observatory. April 13, 1997 [November 23, 2008]. （原始内容存档于May 24, 2011）. 
  6. ^ Shylaja, B. S. What's New With Hale Bopp?. Bulletin of the Astronomical Society of India. 1997, 25: 155–156. Bibcode:1997BASI...25..155S. 
  7. ^ Szabó, Gy. M.; Kiss, L. L.; Sárneczky, K. Cometary Activity at 25.7 au: Hale-Bopp 11 Years after Perihelion. Astrophysical Journal Letters. 2008, 677 (2): 121. Bibcode:2008ApJ...677L.121S. S2CID 13344162. arXiv:0803.1505 可免费查阅. doi:10.1086/588095. 
  8. ^ Szabó, Gy. M.; Kiss, L. L.; Kiss, Cs.; Pál, A.; Sárneczky, K.; Juhász, A.; Hogerheijde, M. R. Evidence for fresh frost layer on the bare nucleus of comet Hale—Bopp at 32 au distance. Astrophysical Journal. 2012, 761 (1): 8. Bibcode:2012ApJ...761....8S. S2CID 119197339. arXiv:1210.2785 可免费查阅. doi:10.1088/0004-637X/761/1/8. 
  9. ^ Szabó, M.; Sárneczky, K.; Kiss, L. L. Frozen to death? – Detection of comet Hale-Bopp at 30.7 au. Earth and Planetary Astrophysics. 2011, 1104: 4351. Bibcode:2011A&A...531A..11S. S2CID 119113598. arXiv:1104.4351 可免费查阅. doi:10.1051/0004-6361/201116793. 
  10. ^ Dave Herald. Comet Hale-Bopp C/1995 O1 - observed tonite. Yahoo Groups. August 7, 2012 [August 9, 2012]. （原始内容存档于2013-01-05）. 
  11. ^ MPEC 2022-S20 : Observations and Orbits of Comets and A/ Objects （页面存档备份，存于互联网档案馆） (2022 September 18)
  • Cremonese G., Boehnhardt H., Crovisier J. et al, Neutral Sodium from Comet Hale-Bopp: A Third Type of Tail, Astrophysical Journal Letters, v. 490, p. L199
  • Hale, A., & Bopp, T. 1995, IAU Circular, 6187
  • Marchis F., Boehnhardt H., Hainaut O.R., Le Mignant D. (1999), Adaptive optics observations of the innermost coma of C/1995 O1. Are there a "Hale" and a "Bopp" in comet Hale-Bopp?, Astronomy and Astrophysics, v.349, p.985
  • Rodgers S.D., Charnley S.B. (2001), Organic synthesis in the coma of Comet Hale-Bopp?, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, v. 320, p. L61-L64.
  • Sekanina Z. (1999), Detection of a Satellite Orbiting The Nucleus of Comet Hale-Bopp (C/1995 O1), Earth, Moon, and Planets, v.77, p.155
  • Warell J., Lagerkvist C.-I., Lagerros J.S.V. (1999), Dust continuum imaging of C/1995 O1 (Hale-Bopp):. Rotation period and dust outflow velocity, Astronomy and Astrophysics Supplement, v.136, p.245
  • Yeomans, Don. (1997) Orbit and Ephemeris Information for Comet Hale-Bopp (1995 O1). Retrieved February 24, 2005.
  • Newcott, William R. (Dec. 1997). "The age of comets". National Geographic,p. 100.

外部链接

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