王凯翔
七月盛夏，刚刚经历金环日食的震撼体验，整个北半球的天文爱好者的目光又迅速聚焦到C/2020 F3 新智彗星（NEOWISE）身上。
作为北半球自1997年的海尔-波普彗星以来最为明亮的彗星，新智彗星着实火了一把。从繁华热闹的北京市区，到大西北苍茫的戈壁沙漠，从阿尔卑斯山谷小镇的灯火之上，再到加拿大北部的绚烂极光中，都出现了它惊艳的身影。
进入8月，随着新智彗星逐渐远离地球，它也慢慢淡出了夜幕的舞台，下一次想要在地球上再看到它，可要等到6700多年之后了！
大彗星的造访，既给人们带来新奇有趣的画面和回忆，也留下了不少疑问，借此机会，让我想讲讲有关彗星的故事。
巨石阵上的NEOWISE彗星；Declan Deval，APOD每日一图 图
作为太阳系里的自由旅行者，彗星们的故乡远在太阳系寒冷寂静的遥远边缘。绝大多数的彗星目前被认为来自于冥王星轨道附近的“柯伊伯带” （Kuiper belt）和距离太阳数万天文单位（接近一光年）的“奥尔特云” （Oort cloud）。
在奥尔特云这片包围着太阳系的球状地带，有数以万亿计的彗星存在，它们都是太阳系形成时的残留物，保留下了太阳系形成初期重要的化学组成信息。
这些彗星中的少部分，偶尔因为太阳附近“路过”的恒星影响，或周围行星的引力摄动，或彗星相互之间的碰撞作用，离开了它们原来平淡无奇、波澜不惊的轨道，进入了一场前往内太阳系的冒险旅程。
柯伊伯带和奥尔特云的位置示意图 NASA 图
彗星本体，也就是彗核，主要是由松散的冰物质、小石块、尘埃等组成，冰物质中除大部分是水冰之外，还有干冰（固态二氧化碳）、固态一氧化碳、氨、甲烷等。它们也因此被称为是一颗颗“脏雪球”。
在这场旅程的绝大多数时间里，由于到太阳的距离还是很远，接收到的太阳辐射热量有限，星际空间的寒冷环境不足以使彗星表面物质挥发分解，彗星将长时间处于一种稳定的、不活跃的状态当中。事实上，此时的彗星和小行星没有什么明显的区别，它们并不拖着尾巴。
当彗星进入到太阳系的 “雪线”（snow line）之内时（大约为三倍的日地距离），太阳辐射强到足以加热彗星使其表面冰物质挥发的程度，彗星才开始进入活跃状态，挥发出来的物质在彗核周围形成彗发（Coma），并拖出一条彗尾来。往往到这时，它们才开始被地球上的人们在夜空中发现并加以研究。
随着彗星继续向太阳的方向旅行，它受到的太阳辐射愈发强烈，反射的太阳光强度和挥发的物质含量都迅速增加，这使得彗星亮度逐渐上升，彗尾也越来越长。
有少部分彗星可以明亮到被肉眼直接看到的程度，例如这次的新智彗星。经过轨道的近日点后，彗星将逐渐远离太阳和地球，在夜空中也随之暗淡下去。如果是走椭圆形轨道的彗星，它将在许多年后再一次回归。如果是走抛物线轨道的彗星，那么这次内太阳系的旅行它拥有的是单次往返票，回到太阳系的边缘就不再回归，我们只与它相遇一次。
因此可以想象，当彗星拖着长长的尾巴静静地现身于千年前的地球夜空，经历一段时间又逐渐消失离开时，会引起人们怎样的思考与关注。
古人常常将彗星的出现与一些重要事件的发生联系起来，将彗星视为神之降临或是灾难的象征，“扫把星”的名声就此远扬。当然我们现在已经知道，彗星自有其客观运行规律。
相较于行星稳定近圆形的轨道，彗星以其扁扁的轨道穿梭于太阳系外围和内层之间，看似潇洒，但自由往往是要付出代价的。在靠近太阳的过程中，彗星物质不断挥发，结构也发生变化。
有的彗星可能过于脆弱，还没飞到太阳附近就因喷发过于猛烈，支撑不住而瓦解碎裂成许多碎片。有的彗星轨道离太阳过近，称为“掠日彗星”，在近日点附近犹如飞蛾扑火一般灰飞烟灭，一去不返，再无踪迹。有的彗星虽然结实强壮，也免不了在自己的椭圆轨道上每次接近太阳时都损耗掉一部分物质，长此以往，或许有一天它会陷入沉寂或彻底消失。有的彗星的命运更多变，在旅行半路上经过木星等大行星时受到了引力摄动的影响，改变了轨道，进入了一场新的未知探索。
1994年，甚至出现了彗木相撞的著名天文事件，这是人类第一次直接观测到太阳系内的其他天体相撞事件。所以这也是为什么前面提到，彗星进入内太阳系的旅程是一次冒险的原因了。
哈勃望远镜拍摄到的C/2019 Y4 (ATLAS)彗星的彗核分裂现象。 NASA/ESA Hubble 图
