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第27章 柯伊伯之境（第12页）

哈雷彗星的彗核主要由水冰、固态二氧化碳（干冰）、甲烷冰、氨冰等挥发性物质以及尘埃颗粒组成。

彗核直径约16x8x8千米，形状不规则。其中的尘埃颗粒包括硅酸盐、碳质材料等。当哈雷彗星接近太阳时，彗核表面的挥发性物质会受热升华，形成彗发和彗尾。

哈雷彗星彗核大小和形状的测量主要有以下几种方法：

探测器观测

-直接成像测量：如1986年苏联发射的“韦加”1号和2号探测器，分别飞到距哈雷彗核8900千米和8200千米处拍摄照片，通过对照片的分析测量，得出彗核长约11千米、宽4000米等数据。

-近距离探测数据：探测器携带的各种仪器，如雷达、激光测距仪等，可直接测量彗核的距离、大小等参数，还能通过分析彗核对探测器的引力作用等，间接推算出彗核的质量、密度等信息，进而推断其大小和形状。

地面观测

-目视观测结合星等估算：通过目视观测彗核的亮度，结合已知的距离和一些经验公式，估算彗核的大小。还可通过望远镜将彗核与已知角直径的恒星进行比较，估算彗核的角直径，再结合彗星到地球的距离，计算出彗核的实际大小。

-雷达观测：向彗星发射雷达波，接收反射波，根据雷达波的传播时间、反射强度等信息，分析彗核的大小、形状和表面特征等。

-光谱观测：通过对彗核的光谱分析，了解其物质成分和分布，进而推断彗核的大小和形状。例如，根据某些特定物质的光谱特征及其在彗核上的分布范围，估算彗核的尺寸。

哈雷彗星的彗核形成主要有以下过程：

在太阳系形成初期，原始太阳星云内的物质在引力作用下逐渐聚集。

一、物质聚集

-冰物质与尘埃混合：柯伊伯带附近温度极低，使得水、氨、甲烷等挥发性物质以冰的形式存在。同时，星云中有大量的尘埃颗粒。这些冰物质和尘埃相互混合，在引力作用下逐渐聚集。

-小行星碰撞合并：这个区域内的小行星不断碰撞和合并，其中一些含有较多冰物质和尘埃的小行星成为了彗核的雏形。

二、引力凝聚

-松散物质聚集：随着时间的推移，更多的冰和尘埃被引力吸引到这些雏形上，逐渐形成了一个相对较大的、由冰和尘埃组成的松散集合体，即彗核。

三、长期演化

-保持原始特征：由于哈雷彗星主要来自太阳系边缘的柯伊伯带，受到的外部干扰相对较少，因此彗核保留了很多太哈雷彗星的彗核在未来可能会发生以下变化：

物质损失与体积缩小

-每次接近太阳时，彗核表面的冰物质和其他挥发性物质会因太阳辐射而升华，形成彗发和彗尾，这一过程会导致彗核物质不断损失，使其体积逐渐缩小。

-随着物质的持续损失，彗核内部结构可能会变得更加松散，一些原本结合在一起的物质可能会逐渐分离，改变彗核的整体结构和物理性质。

轨道变化

-由于太阳和其他大行星的引力作用，以及物质损失导致的质量变化，哈雷彗星的轨道可能会发生微小的改变。

-虽然目前其轨道周期相对稳定在约76年，但未来随着各种因素的长期积累，轨道周期可能会出现一定的波动，回归时间可能会提前或推迟。

解体风险增加

-随着物质的大量损失和结构的逐渐松散，彗核的稳定性会逐渐降低，在未来的某一时刻，可能会由于自身的引力无法维持其整体结构，或者受到其他天体的近距离引力干扰等原因，导致彗核解体。

与其他天体的相互作用

-尽管哈雷彗星与地球相撞的可能性极小，但在其漫长的运行过程中，仍有可能与一些小行星或其他彗星发生近距离相遇或碰撞，这可能会对彗核的形状、结构和轨道产生较大的影响。阳系形成初期的原始物质和特征。

以下因素会影响哈雷彗星彗核的轨道：

一、大质量天体引力

-太阳引力：作为太阳系的中心天体，太阳的引力对哈雷彗星的轨道起着主导作用。太阳的巨大质量使得哈雷彗星在其引力场中沿着椭圆轨道运行。每次哈雷彗星接近太阳时，太阳的引力会使其加速，而在远离太阳时则减速。

-行星引力：太阳系中的行星，尤其是木星、土星等大质量行星，其引力也会对哈雷彗星的轨道产生影响。当哈雷彗星靠近行星时，行星的引力可能会使其轨道发生偏转，改变其运行速度和方向。这种引力相互作用可能会导致哈雷彗星的轨道周期、近日点和远日点等参数发生变化。

二、非引力作用

-彗核物质喷发：当哈雷彗星接近太阳时，彗核表面的冰物质会升华并喷发出来，形成彗发和彗尾。这种物质喷发会产生微小的反作用力，对彗核的轨道产生一定的影响。虽然这种影响相对较小，但在长时间的积累下，可能会导致轨道的微小变化。

-太阳辐射压力：太阳辐射对哈雷彗星的彗核也会产生压力。由于彗核表面的物质会反射和吸收太阳辐射，这种辐射压力会对彗核产生一个微小的推力。在长时间的作用下，这个推力可能会改变哈雷彗星的轨道。

三、其他天体的碰撞

-小行星碰撞：在哈雷彗星的运行过程中，有可能与小行星发生碰撞。这种碰撞可能会改变哈雷彗星的速度和方向，从而对其轨道产生重大影响。如果碰撞较为剧烈，甚至可能导致哈雷彗星的彗核破碎，形成多个小天体，其轨道也会变得更加复杂。

-其他彗星碰撞：哈雷彗星也有可能与其他彗星发生碰撞。这种碰撞的概率相对较小，但一旦发生，也会对哈雷彗星的轨道产生影响。碰撞可能会改变彗核的质量、形状和速度，进而影响其轨道参数。