关于彗星化学组成介绍

[拼音]：huixing huaxue zucheng

[外文]：chemical composition of the comet

彗星是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量较小、呈云雾状外貌的天体。彗星的化学组成及其变化的研究，目前主要采用光谱分析的方法进行。1864年意大利天文学家多纳蒂(G.B.Donati)最早用分光镜测彗星。1868年英国天文学家哈根斯 (W.Huggins)开始彗星光谱的证认研究。1907年法国天文学家巴尔代(F.Bal－det)用物端棱镜拍摄彗星光谱，发现彗头和彗尾的光谱不同。1910～1911年哈雷彗星回归时， 观测到此彗星中存在 H、C、O和 C的各种化合物。1950年美国天文学家惠普尔 (F.L.Whipple)依据彗星在近日点和远日点的光度和体积变化，以及高精度方位观测和光谱分析结果，提出了现在流行的彗星“脏冰球模型”，认为彗星主要是由冰、冷凝气体和尘埃颗粒等组成。

彗星一般由彗头和彗尾两部分组成，彗头包括彗核和彗发，各部分的化学组成也不尽相同。

彗核是彗星的核心部分，一般直径为1～10公里，由冰和尘埃粒子组成。冰的主要成分是H2O，含有CO2、CO和少量的NH3、CH4、HCN、CH3CN、CS等。尘埃主要为多孔性的硅酸盐粒子和铁粒子，多数为微米至厘米大小的粒子。彗核物质一般称为彗星的母物质。彗核的密度约为1克／厘米3。老彗星由于挥发物大量丢失，密度可达1.5克／厘米3。彗核的质量约为1015～1018克。

当彗星进入离太阳为几个天文单位距离的区域时，由于太阳辐射的加热，彗核表面的冰升华，尘埃粒子由表层冰中解脱，和被升华的气体一起逸出彗核，在太阳风的作用下形成彗发和彗尾。来自彗核的母分子通过太阳的光致离解反应、缔合反应，以及与太阳粒子的电荷交换反应，形成一系列的次生原子、游离基、分子和离子。

彗发是彗核外围的云雾状包层，由彗核产生的气体和尘埃组成。彗发近似球形，直径可达104～105公里。紫外线和射电谱观测，发现彗发中存在的原子、游离基、分子和元素有：CN、C2、C3、CH、12C、13C、NH、NH2、OH、Na、K、Si、Ca、Co、Cr、Mn、Fe、Ni、Cu、H、C、O、S、CO、CS、CH3CN、HCN和H2O。其中Ca、Co、Cr、Cu、Fe、Na、k、Si等元素是在彗星靠近太阳时发现的。

彗尾为形似扫帚状的气体和尘埃物质，有等离子体彗尾和尘埃彗尾之分。等离子体彗尾形状较直，含有CH+、CO+、CO娚、CN+、N娚、OH+、H2O+、C+等离子。彗发和等离子彗尾一方面反射太阳光，另方面通过其中的气体分子（或原子）吸收太阳紫外线而发射荧光，发射的荧光强度可超过反射的太阳光而使彗发和等离子体彗尾变得十分明亮。尘埃彗尾形状弯曲，只反射太阳光而不发射荧光，表明它是由不发射荧光的尘埃粒子组成。

参考书目

1. R.L.Garching， Chemistry of Comets， Topics in Current Chemistry， Vol.99， pp.73～98， Springer-Verlag，Berlin，1981.