帕米蘭·羅塞特教授曾根據綜合科學家們的獨到見解,在一次講座中對彗星做了如下的定義:

“彗星是一種天體,它由三部分組成,即中心的彗核以及雲霧狀的彗發以及形狀猶如掃帚的明亮的彗尾部分。由於它環繞太陽運行的軌道具有很大的偏心率,因此地球上的人隻能在某個時期才能看到。”

帕米蘭·羅塞特認為,這個定義非常準確。不過,這種天體有時也會沒有彗核,或者沒有彗發和彗尾,但它不失為一顆彗星。

然後,他又補充說,根據阿拉戈的理論,一個天體要成為彗星,必須具備以下條件;

一、有自己的運行軌道。

二、它的軌道必須呈扁長的橢圓形,因此可以運行到距離太陽和地球無限遙遠的地方。

如果一個天體具備了第一條,就會和恒星有明顯的區別,如果具備了第二條就會有別於行星。照此推論,如果這個天體不是流星,也不是行星或恒星,那它無疑就是彗星了。

通常,帕米蘭·羅塞特教授給人們講解有關彗星的知識時,他對自己有一天會被某個彗星帶到太陽係去漫遊這一點從未發生過懷疑。他曆來對這種天體有一種特殊的偏愛,無論它有沒有彗發。或許,他對這一天的到來早有預感!在彗星研究方麵,他有著極深的造詣。如果說有什麽事是讓他最為遺憾的,那一定是當彗星和地球碰撞之後,沒有人前來弗芒特拉島聽他演講,不然他一定會立即召開一個演講會,按照以下順序進行更為詳盡的論述。

一、太空中有多少顆彗星?

二、哪些是周期彗星,也就是說在一定周期內反複出現的彗星?哪些是無周期彗星?

三、在什麽情況下,地球才會與彗星發生碰撞?

四、地球與彗星碰撞後會產生怎樣的後果?是不是與彗核的質量有關?

如果有聽眾能夠親耳恭聽帕米蘭·羅塞特教授對上述問題所做的解答,那麽他一定會感到非常滿意的。

在這裏,我們來替教授對這四個問題進行一番討論。

第一個問題是:太空有多少顆彗星?

開普勒曾認為天上的彗星多得像水中的遊魚。

阿拉戈根據在太陽和水星之間運行的彗星數目,得出過以下結論:單單太陽係就有1700萬顆彗星。

朗貝爾(1)認為,在從太陽到土星的145600萬公裏的範圍內,共有500000萬顆彗星。

還有人認為這一空間內的彗星是740萬億顆。

事實上,任何人也說不清到底有多少顆,因為沒有人數過它們,而且也不會去數,但是可以肯定的是這是一個相當龐大的數目。為了解釋這個問題,我們不妨借用開普勒講過的一個比喻:如果一個漁夫站在太陽表麵向著太空垂釣,那麽他一釣竿下去肯定能“釣”起一顆彗星。

這還算不得什麽。在太陽係以外的廣闊區域,還有無數顆彗星。這些彗星沒有一定的規則,而是任意在太空中漫遊,很容易就會從一個引力範圍被吸入另一個引力範圍。它們就這樣漫遊在太陽係,一直穿梭不息。至於有些彗星,人們在地球上根本沒見過它們的蹤跡,但它們卻忽然在地球的天際一閃,隨後又突然失蹤了,從此再也不知去向。

在太陽係內活動的彗星是否有既定的軌道呢?它們相互之間會不會發生碰撞呢?它們與地球會不會相撞呢?哦,答案是否定的,因為外力很容易對彗星的運行軌道產生影響,從而使它們的運動不斷發生變化。它們的運行軌道可以從橢圓而變為拋物線或雙曲線。

木星屬於幹擾彗星軌道的“高手”。天文學家發現,木星總是在大路中央阻攔彗星的去路,對這些小天體施加強大的影響。當然,這主要是因為木星的吸力太大了,令那些彗星無法抗拒。

上述隻是簡要地介紹了一下彗星這個大家庭的基本情況,它的家庭成員卻是多得數不勝數。

接下來是第二個問題:哪些彗星是周期彗星?哪些彗星是無周期彗星?

翻開天體史,我們會發現,有史以來被人們認真觀測過的彗星有500顆至600顆。但人們能夠準確地了解其公轉周期的也不過隻有40顆而已。

這40顆彗星又有周期彗星和無周期彗星之分。周期彗星往往都是很有規律地在一定的時間出現在地球上空。無周期彗星與太陽之間的距離相當遙遠,至於何時能夠返回原來的軌道,那就很難說了。

在周期彗星中,有16顆彗星被人們稱之為“短周期彗星”,它們的軌道目前已經被人類精確測算出來,這就是哈雷彗星、恩克彗星、甘巴爾彗星、法耶彗星、布羅森彗星、阿萊斯特彗星、圖特爾彗星、維納克彗星、維科彗星和堂佩爾彗星等。

在這裏,我們有必要闡述一下關於這16顆彗星的情況,因為其中一顆與加利亞的情況相同,也曾經與地球相遇。

其中,最早被人類發現的是哈雷彗星。據說,早在公元前134年和52年就有人見過哈雷彗星,隨後在公元400年、855年、930年、1000年、1230年、1305年、1380年、1456年、1531年、1607年、1682年、1759年和1835年又相繼多次出現。哈雷彗星的運動規律是自西向東作順行運動(2),與行星圍繞太陽運行的方向恰好相反。哈雷彗星出現的時間間隔大約為75年至76年,但由於受到木星和土星的影響,有時出現的時間會推遲600天。這顆彗星在1835年出現時,偉大的天文學家赫歇爾(3)為了選擇較好的觀測地點,曾專門趕到好望角,一直對它進行追蹤觀測直到1836年3月末。哈雷彗星的近日點距太陽8800萬公裏,還不及金星的近日點,這情況也與加利亞很有些相似。它的遠日點距太陽52億公裏,越過了海王星的軌道。

恩克彗星的公轉周期是這些彗星中最小的,平均隻有1205天,也就是說不到三年半的時間。它的運行規律是自西向東,人們發現它的時間是1818年11月26日。經過觀測和運算,人們發現它就是1805年出現的一顆彗星。天文學家據此預測了它出現的規律,後來果然發現它在1822年、1825年、1829年、1832年、1835年、1838年、1842年、1845年、1848年、1852年等重新出現。這顆彗星總是定時出現,它總是在一定的時間出現在地平線上。它的軌道在木星軌道內側,其遠日點要小於62400萬公裏,近日點為52000萬公裏,它與太陽之間的距離比水星還要近。此外,還有一個重要情況,它的橢圓軌道的最大直徑正在逐漸縮小,因此與太陽的平均距離也在逐漸越小,所以恩克彗星總有一天會被太陽吸附過去,從而化為灰燼,甚至在落到太陽上之前,就全部蒸發了。

甘巴爾彗星又被稱為比拉彗星,在1772年、1789年、1795年、1805年它曾多次被人看到,但到1826年2月26日,它的軌道才被測定出來。它按順行方向運動,需要七年的時間才能繞太陽一周。其近日點為13084萬公裏,要略微小於地球與太陽之間的距離。其遠日點為94148萬公裏,超過了木星軌道。1846年,曾發生過一件怪事,那就是比拉彗星突然分成兩半出現在天際。無疑,這種情況的出現是由於其內部力量的爆炸形成的。兩個碎塊從此同時在太空遊曆,它們之間的距離隻有24萬公裏,可是到了1852年,這段距離已經增加到了200萬公裏。

法耶彗星第一次被發現的時間是在1843年11月22日,它也按順行方向運動。在對它的軌道進行過計算之後,人們預言它將於1850年或1851年,也就是說七年半之後再次出現。後來這一預言果然應驗。這顆彗星的近日點為25860萬公裏,這一距離要超過火星的軌道,它的遠日點為90624萬萬公裏,要遠遠大於木星的軌道。

還有一個按照順行方向運動的彗星是布羅森彗星。它被發現的時間是在1846年2月26日,它的公轉周期是五年半,而其近日點為9846萬公裏,遠日點為86400萬公裏。

在其他短周期彗星中,阿萊斯特彗星的公轉周期為六年半多。1862年,它與木星之間的距離隻有4400萬公裏。

圖特彗星的公轉周期為十三又三分之二年。

維納克彗星是五年半,堂佩爾彗星也接近五年半。

至於維科彗星,大概在太空中迷失了方向,早已不見其蹤影。不過,人們隻是對前五顆彗星進行了全方位的觀測,後麵這幾顆隻是泛泛地對其有一些了解。

現在,我們再來看看一些主要的“長周期”彗星。在這些彗星中,已被人們做過精確研究過的有40顆。

又名“查理十五代彗星”的1556年彗星,人們原以為它再次出現的時間是在1860年,但結果並沒有出現。

牛頓研究過的1680年彗星,惠司頓認為如果這顆彗星向地球靠攏,造成流星雨的可能性會很大。該彗星被人發現的時間可能是在公元前619年或43年,它再次出現是在531年和1106年,其公轉周期大約是675年。當它處於近日點時,它與太陽的距離非常近,是地球從太陽那裏所獲得的熱量的28000倍,也就是相當於鐵的熔點的2000倍。

1586年,彗星相當於一等星的亮度。

1744年,彗星拖著好幾條彗尾,樣子好像圍繞在奧斯曼帝國的皇帝身邊轉悠的帕夏(4)。

1811年,彗星帶有一個光環,光環的直徑為684公裏。其彗發長180萬公裏,彗尾長18000萬公裏。

有人認為,1843年彗星就是1668年、1494年和1317年發現的彗星,關於這顆彗星,卡西尼曾對其做過觀測。關於它的公轉周期人們卻各持己見,沒用定論。這顆彗星同太陽保持著48000公裏的距離並以每秒60000公裏的速度運行。它從太陽那裏得到的熱量等同於47000個太陽送到地球的熱量。即使在白天,人們也可以很清楚地看見它的彗尾,這是因為高溫大大地增加了光的強度。

道納梯彗星曾把北邊的夜空照得通明,但其體積卻隻相當於地球的七百分之一。

1862年出現的彗星,由於其自身帶有明亮的光圈,使它看上去極像一隻貝殼。

最後,1864年彗星的周期決不少於28萬年,看樣子幾乎像是要永遠在無垠的太空中銷聲匿跡了。

關於第三個問題:在什麽情況下,地球才會與彗星相撞?如果我們把行星的軌道和彗星的軌道畫在一張紙片上,你將看到這些軌道通常都彼此交錯,但是它們在太空中的真實情況卻並非如此。這些星球的軌道平麵都與黃道——也就是地球的軌道平麵保持著一定的角度。為了避免其他星球與地球發生碰撞,創造天地萬物的上帝早就將一切提前做好了安排。不過,既然這些彗星的數目數不勝數,怎麽竟然沒有一顆撞到地球上來呢?

這個問題的答案是:地球永遠也不可能離開黃道平麵,它的公轉軌道完全包含在黃道平麵中。

如果彗星與地球發生碰撞,無疑是下列條件造成的。

一、進入黃道平麵並與地球相會。

二、彗星在一定時間內進黃道平麵的地方,正是地球軌道上的一個點。

三、兩個星球的中心點之間的距離應當小於星球的半徑。

以上這三項條件如果同時具備,那麽碰撞會發生嗎?

有人向阿拉戈提出這個問題。他答道:

“我們可以根據計算結果來回答這個問題。計算表明,當地球的附近出現一顆從未見過的彗星,它與地球相撞的幾率是兩億八千一百萬分之一。”

拉普拉斯並不排除這種碰撞的可能性,他在《宇宙概覽》這本書裏詳細闡述了碰撞可能會引發的後果。

那麽,關於碰撞的說法有沒有一個確切的依據呢?或許,每個人的說法都與他個人的性情有直接的關係。

此外,我們必須看到,這位偉大的天文學家所依據的兩個條件是可以千變萬化的。因為他要求:

一、彗星的近日點應該要小於地球的近日點。

二、彗星的直徑應等於地球直徑的四分之一。

這裏談到的隻是彗核與地球發生碰撞。如果把彗發也包括進去,那麽碰撞的幾率就有可能增大十倍,達到兩千八百二十萬分之一。

在談到第一個問題時,阿拉戈還說道:

“我們必須承認,彗星同地球相撞的結果,必然造成整個人類的毀滅,危險將籠罩在每一個人的身上,正如在一個放了28100萬顆小球的罐子中隻有一個白球一樣。隻有第一次便能拿到這個白球,才意味著人類將會毀滅。”

從上述論述中,我們可以看到,地球不是不存在與彗星相撞的可能。那麽,這樣的事過去有沒有發生過呢?天文學家們說,沒有。

阿拉戈認為:

“地球的自轉軸始終沒有發生變化,由此我們可以百分之百地斷定地球與彗星從未發生過碰撞。因為如果發生過這種事情,那麽地球的自轉軸就會被臨時產生的軸所取代,地球的活動範圍就會不斷發生變化,但到現在為止,我們並沒有發現這種變化。從上述分析中可以得出結論,地球有史以來並未與彗星發生碰撞,地球活動範圍的穩定性是最好的證明——而且,我們也不能讚同某些天文學家的說法,把低於海平麵一百多米的裏海的形成歸結為彗星碰撞的結果。”

過去沒有發生過碰撞,這是顯而易見的。但是否出現過這種可能呢?

我們這裏要講的是甘巴爾彗星給人們帶來的一場虛驚。

1832年,甘巴爾彗星的出現給整個世界帶來了一片慌亂。由於一些令人驚奇的巧合,甘巴爾彗星的軌道幾乎與地球軌道交錯。根據精確推算,10月29日午夜之前,這顆彗星將要經過距離地球軌道非常近的地點。那麽,在那個時刻,地球會不會正好到達那裏呢?如果地球正好到達了那裏,它將在那個點同彗星相遇。據奧貝爾(5)觀測,甘巴爾彗星的半徑相當於地球半徑的五倍,因此屆時地球的一部分軌道將會被彗星的雲霧狀物質所淹沒。

幸運的是,一個月後,也就是11月30日,地球才到達那裏。由於地球的公轉速度為每天2696000公裏,當它到達那裏的時候,彗星距離地球已經有8000萬公裏了。

謝天謝地!如果地球早一個月到達那裏,或者是彗星晚一個月到達,那麽碰撞的發生就在所難免了。那麽早到和晚到,有沒有可能發生呢?顯然是可能的。即使地球的運行不會發生紊亂,但是誰能保證彗星的運行速度不會放慢呢?誰敢保證它在運行途中不會受到來自各方麵的重大影響呢?

因此,盡管地球與彗星在以往浩瀚的歲月中沒有發生過碰撞,但是碰撞的可能性無疑還是存在的。

事實上,當1805年甘巴爾彗星經過地球身邊時,它和地球之間的距離比甘巴爾要近得多,隻有800萬公裏。然而,由於人們都沒有發現這一狀況,因此並沒有在人類社會造成任何恐慌。至於1843年彗星,那卻完全是另外一種情況了,當時大家都擔心地球至少會被彗尾掃一下,從而使地球表麵的大氣層受到嚴重汙染。

關於第四個問題:既然地球與彗星可能會發生碰撞,那麽碰撞之後會產生怎樣的後果呢?

後果會有所不同,這要看碰撞的彗星有沒用彗核。

這些在太空漫遊的彗星像水果一樣,有些是有核的,有些卻是無核的。

沒有彗核的彗星,其成分是由異常稀薄的雲霧狀物質組成,透過這層薄霧,即便是十等星都可以一目了然。因此,這些彗星的形態經常發生變化,從而讓人難以識別。彗星的尾部正是由這種奇妙的雲霧狀物質組成,這可能是由於彗星接近太陽時在高溫下汽化而形成的。比如,有些彗星隻有當它們與太陽相距12000萬公裏,也就是小於地球同太陽的距離時,彗尾才開始逐漸顯現,其形態有的像一簇長長的羽毛,有的則像是打開的折扇。不過,也有一些彗星,它們的物質結構密度較大,極耐高溫,因此沒有彗尾。

所以,如果是沒有彗核的彗星同地球相遇,就不會發生真正的碰撞。天文學家法耶(6)曾經說過,彗星的雲霧狀物質阻擋槍彈的能力還不及蜘蛛網。組成彗尾和彗發的這些物質,如果對人體的健康不會產生任何影響,那麽它們對人類是不會構成威脅的。但是令人擔心的是,這種物質可能是熾熱的氣體,如果事實的確如此,那麽地球表麵很可能會被它焚為灰燼,或者地球的大氣層會遭到有害氣體的嚴重侵襲,從而使人類的正常生活受到影響。然而,後一種的可能性非常小!巴比奈(7)認為,即便是在高空邊緣部分,地球上的大氣也要比彗發和彗尾的密度大許多,有害氣體是難以侵入的。牛頓也說過,如果把一個半徑為146000萬公裏的無核彗星壓縮到相當於地球大氣的密度,僅用一個直徑為25毫米的小酒杯足以容納它們。

因此,如果彗星隻是由雲霧狀物質構成,就算它們與地球相遇,那也不會發生什麽危險。如果彗星是由堅硬的物質構成,那麽碰撞後將會如何呢?

首先,這樣的彗星存不存在呢?答案應該是肯定的。當彗星的收縮力達到一定的程度,它的形態就會由氣體變為固體。在這種情況下,當人們在地球上仰望星辰,如果此類彗星正好從中間經過,那麽它完全可能將人仰望的那顆星星遮掩住。

阿納紮戈爾(8)曾經表示,在公元前480年的塞爾塞思(9)時代,曾有一顆彗星遮住了太陽。另外,狄戎也曾看到過這種現象,時間是在奧古斯都大帝(10)去世的前幾天。當時遮住太陽的不可能是月亮,因為當時月亮在地球的另一麵。

還有一些專門研究彗星的天文學家,他們對上述兩種觀點均持懷疑態度。或許,他們這種懷疑是正確的。但是,在最近的兩次發現之後,我們再也沒有理由對核彗星的存在持懷疑態度了。1774年彗星和1828年彗星,它們都曾經遮住過八等星。而且,經過直接觀測,人們認為1402年、1532年和1744年的彗星都有堅硬的彗核。至於1843年彗星,我們就更沒有懷疑的理由了。當時,彗星所處的位置就在太陽附近,即便是在中午時分、即使不借助任何工具就可以看得清清楚楚。

我們不僅可以斷定有的彗星的確有堅硬的彗核,而且還有人對這種彗星的體積作過測量。例如,1798年彗星和1805年彗星——即甘巴爾彗星的實際直徑為44公裏至48公裏,而1845年彗星的實際直徑則為12800公裏。由此可見,1845年彗星的內核比地球還要大,如果它與地球發生碰撞,那麽它所受到的損失可能要小於地球。

至於人類已經觀測過的其他幾個主要的雲霧狀彗星,它們的直徑都在28800公裏到180萬公裏之間。

因此,根據阿拉戈的觀點,太空中存在著或可能存在著:

一、無核彗星。

二、其內核可能為雲霧狀的彗星。

三、有堅硬而密集的內核,因此其明亮程度要超過行星的彗星。

在探討地球和彗星發生碰撞將產生怎樣的後果之前,我們首先應該指出的是,兩顆星球即使不是直接相撞,其後果也是不堪設想的。

我們完全可以想象,如果彗星的體積很大,那麽即使它僅僅從地球身旁經過,也存在著極大的危險。不過,如果彗星的體積很小,那就不會構成什麽威脅了。比如,1770年彗星盡管與地球相距僅有240萬公裏,但它對地球的公轉周期連一秒鍾都不曾影響,而它自己的周期卻因受到地球的影響而推遲了兩天。

不過,如果彗星與地球體積相等,而且與地球相距隻有22萬公裏,那麽它就會使地球的恒星年延長十六個小時零五分,而且黃道會因此出現2度傾斜。同時,月亮有可能成為它的獵物被它帶走。

那麽,碰撞結果怎麽樣呢?我們可以很清楚地看到:

第一種情況是:彗星從地球表麵輕輕地擦身而過,把一部分物質留在地球上。

第二種情況是:從地球上帶走幾小塊土地。加利亞便屬於這種情況。

第三種情況是:彗星墜落在地球上,形成一個新的板塊。

可是,無論碰撞屬於哪一種情況,地球的公轉速度都會突然消失。這時,地球上所有的一切,包括人、樹木和房屋將以每秒32公裏的速度被拋向半空。海水將奔湧而出,吞沒一切。熾熱的熔岩也會因震動從地心溢出,在地表上流淌。那時,地球的自轉軸會發生改變,因此赤道將被一條新的赤道所取代。而且,地球的公轉速度一旦消失,太陽對於地球的引力就再也無法同地球的離心力相抵消,因此太陽必然會把地球吸附過去,那麽六十四天半之後,地球將貼上太陽,被太陽燒為灰燼。

根據丁達爾(11)的理論,熱能隻是一種運動形式。地球的速度突然消失後,就會很自然地轉化為一種熱能。如此一來,地球上所有的一切將在幾百萬度的高溫下,在幾秒鍾內全部汽化。

不過,地球與彗星發生碰撞的可能性畢竟隻有兩億八千一百萬分之一。

至於加利亞與地球相撞,正像帕米蘭·羅塞特後來說的那樣。

“毫無疑問,”羅塞特說,“我們拿到了白球!”

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(1)朗貝爾(1728-1777),法國天文學家、數學家和哲學家。

(2)在252顆彗星中,123顆是自西向東運轉為順行運動,129顆自東向西為反方向運轉,即逆行運動。

(3)即威廉·赫歇爾(1792-1871),德國著名天文學家。

(4)帕夏,伊斯蘭教國家高級官吏的稱謂,奧斯曼帝國時派往外省的總督,也稱“帕夏”。

(5)奧貝爾(1758-1840),德國天文學家。

(6)法耶(1814-1902),法國天文學家。

(7)巴比奈(1794-1872),法國物理學家、天文學家。

(8)阿納紮戈爾(前500-前400),古希臘哲學家。

(9)塞爾塞思,公元前485年到公元前465的波斯國王。

(10)奧古斯都大帝(前63-後14),古羅馬皇帝,凱撒之甥孫及養子,原名蓋約·屋大維。晚年被當作神來崇拜。“奧古斯都”後成為羅馬及歐洲帝王習用的頭銜。

(11)丁達爾(1820-1893),英國物理學家。