彗星，時間之梭

劉豐源

“彗星”，一幅場景隨著這個詞顯現(xiàn)：黑暗的夜空中一顆核心璀璨，絲綢般的尾巴光芒四耀地掃過諸星。安徒生在小說《彗星》里寫一位老人，隨彗星降生與逝去：“若你留心人和事，你會看到他們總是再回來。同一個故事以前發(fā)生過，以后還會再發(fā)生。正如彗星，它飛進太空，消失若干年，但它總會歸來?！?/p>

而彗星科學的輪回，要從400年前講起。

古代的天文革命，常以彗星為肇始。1577年，一顆大彗星“尾如彎弓，亮如閃電，映亮了蒼穹和大地”（《愛爾蘭王國志》），從金星飛到土星的軌道，自由地穿過行星之間。丹麥天文學家第谷·布拉赫借此證據，一舉推翻了亞里士多德那水晶般不可穿透的天球假說。

天體不再依附于天球，它們的運動需要一個理由。1682年，一顆大彗星現(xiàn)身于英國天文學家埃德蒙·哈雷的婚禮。它那狹長的橢圓軌道，后來印證了牛頓的理論：是引力，讓天體周期運轉。

從哈雷彗星開始，將近200年內，彗星研究一直都是天體力學的主場。彗星掠過大行星，提供了復雜的軌道計算情形。然而，對于彗星的物理本質，人們卻所知甚少。它們離太陽遠時小，離太陽近時又陡然變大；看似堅固，經受的理論溫度卻連寶石都能熔化；源源不斷地噴出尾跡，每次返回時自身卻維持原樣……

19世紀60年代，天文學家終于獲取了幾顆小彗星的光譜。1868年，龐斯-溫內克彗星那顯著的“史萬條帶”的形狀，證明了彗星上存在著熾熱的碳蒸氣。差不多同一時期，獅子座流星雨和英仙座流星雨被證明與坦普爾-塔特爾彗星和斯威夫特-塔特爾彗星的軌跡分別吻合。彗星與流星雨，這兩種典型的神秘天象，居然同源同宗。

然而，在此時，彗星的面紗朦朧依舊，從古時流傳下來的兇惡迷信依然在民間流傳。

1910年，一顆大彗星降臨夜空。它的光芒刺破黎明，尾跡橫亙四分之一個天空，被稱為“白晝彗星”。俄羅斯的農民中彌漫著一陣恐慌，他們因此以為遠東大戰(zhàn)即將來到。這年5月，哈雷彗星回歸。法國科學家卡米伊·弗拉馬利翁宣稱，地球穿過它的尾跡時，人類會被其中的氰化物滅絕。一時間，防毒面具和藥物脫銷，主婦在門縫里塞上布條，民眾在街道上跪著祈禱。美國文豪馬克·吐溫說：“1835年，我和哈雷彗星一起來到人世。它再次出現(xiàn)時，我們會一起離開。”彗星過近日點的第二天，他便溘然長逝。

不過，天象到底只是宇宙無意識的活動，正如莎士比亞在《尤里烏斯·愷撒》中所諷：“乞丐死時，并無彗星出現(xiàn)；諸天也為王公而燃燒。”隨著20世紀中期彗星物理的革命，人們意識到了彗星平凡而冷酷的本質。

1950年，美國天文學家弗雷德·惠普爾發(fā)表論文，證明彗核其實不過是“冰聚合物”——臨近太陽時，冰塊升華，產生表面蓬松的彗發(fā)；冰塊凍住的碎屑也隨之脫落、被吹走，沿軌道一路留下反射陽光的塵埃尾巴。

同在20世紀50年代，人類首次探測到了太陽風的存在，那是每秒數(shù)百千米的帶電粒子流。德國天文學家路德維?！け葼柭鼜娬{，太陽所噴出的這澎湃的風，也吹動著彗星釋放的氣體。氣體被激發(fā)成等離子態(tài)，受太陽風磁場的約束，筆直地背離太陽的方向，與塵埃尾岔開，形成離子尾。

在惠普爾的論文發(fā)表的同年，荷蘭天文學家揚·奧爾特分析了數(shù)十顆長周期彗星的軌道，發(fā)現(xiàn)它們都會飛至約兩萬倍于地球軌道半徑的地方，那里應該有一片更大的彗星之海。這片球形的奧爾特云包裹著整個太陽系，里面充滿了冰成分的微行星，儲存著超過1萬億顆彗星的原材料。又過了一年，荷裔美籍天文學家杰拉德·柯伊伯提出，在海王星之外還有一片區(qū)域，游蕩著許多冰質小天體，這條柯伊伯帶也應當是彗星的產地之一。

倏忽之間，現(xiàn)代彗星科學的框架建立好了。

到20世紀60年代為止，供科學家研究的大部分彗星都是目視發(fā)現(xiàn)的。由于彗星像行星一樣繞日運動，人們剛發(fā)現(xiàn)它時，彗頭往往只是一粒小光點；隨著軌道接近太陽，一天一天逐漸明亮。直至到達近日點時，渺小的固態(tài)彗核被大氣遮住，彗發(fā)延伸，在身后展開成兩條彗尾：長而直的離子尾發(fā)著或藍或綠的熒光，寬闊而彎曲的塵埃尾彌漫出一條黃色的光帶。

日本的彗星業(yè)余觀測尤為狂熱。整個20世紀，日本的“彗星獵手”人數(shù)相當于全世界其他地區(qū)的總和。1965年，著名愛好者池谷薰和關勉發(fā)現(xiàn)了“池谷-關彗星”。它屬于一類軌道接近太陽的族群——克魯茲族，預測將會受到太陽極強的影響。果不其然，一個多月后它通過近日點時，亮度達到了滿月的60倍之多，晴朗的白天也能清楚看見。

這顆20世紀最亮的彗星，更激發(fā)了日本民眾的尋彗熱情。甚至在一夜之間，就有5人獨立發(fā)現(xiàn)了同一顆彗星。

而在20年后，中國將掀起同樣的熱潮。

1983年，詩人北島寫下詩句：“其實難以想象的/并不是黑暗，而是早晨/燈光將怎樣延續(xù)下去/或許有彗星出現(xiàn)/拖曳著廢墟中的瓦礫/和失敗者的名字/讓它們閃光、燃燒、化為灰燼……”一年后，哈雷彗星再次回歸。

在哈雷名氣的加持下，中國大地上掀起了彗星觀測的狂潮。僅在北京一地，就有超過13萬人次參與尋彗。下到4歲的孩子，上到耄耋老人，各種彗星攝影比賽舉辦得如火如荼，知識競賽和講習培訓班遍地開花，甚至連小商販都擺出望遠鏡招徠生意。中學生們加入“全國青少年赴海南三亞觀測隊”，在鹿回頭景區(qū)豎起“青少年哈雷彗星觀測紀念碑”。天津、青島，云南、貴州……這場轟轟烈烈的彗星觀測運動，讓許多人結下了與天文事業(yè)相關的緣分。

對業(yè)余觀察者來說，這次哈雷彗星得出現(xiàn)算不上驚艷；但對天文研究而言，它韻味深長。整個20世紀70年代，彗星學家主要關注彗星的化學成分。新研制的高分辨率光譜儀，識別出一種又一種離子與自由基。特別是在1973年的柯侯德彗星和1969年的貝內特彗星身上，首次定量確認了水分子的存在。

然而，什么都比不上一場親密接觸更讓人激動。哈雷彗星到訪地球的前一年，“國際彗星探索者（ICE）”飛船飛近賈可比尼-秦諾彗星8000千米處，成功拍攝了離子尾。一年后，蘇聯(lián)的織女星一號、織女星二號，日本的彗星號、先驅者號，歐洲的喬托號，5臺飛船組成“無敵艦隊”，一齊飛臨哈雷彗星。喬托號直逼近到600千米，拍攝了首張近距離彗核照片。國際哈雷彗星聯(lián)測組織（IHW）亦協(xié)調地基望遠鏡進行聯(lián)合觀測，獲取了從紫外到射電的齊全光譜。

人類從未如此清晰地觀察過彗星。彗核上的坑洞與隆起，彗發(fā)的噴流與殼層，甚至是塵埃微粒的大小都被看得一清二楚?；萜諣柕摹芭K雪球”模型所言不虛，彗星攜帶了太陽系原初的信息。更重要的是，地基和空基聯(lián)合觀測，校準了此前難以消除的大氣干擾。法國彗星學家費斯托深情地寫道：“未來的彗星學家必將‘哈雷前和‘哈雷后稱為兩個時代，就像歷史學家劃分中世紀與文藝復興一樣！”

哈雷聯(lián)合觀測之后沒幾年，太陽系內又發(fā)生一起重大事件。1993年，天文學家尤金·蘇梅克、卡羅琳·蘇梅克和大衛(wèi)·列維使用加州帕洛馬天文臺望遠鏡觀測近地天體，發(fā)現(xiàn)了一顆圍繞木星運轉的彗星——蘇梅克-列維9號彗星。天文學家估計它數(shù)十年前就被木星捕獲，更重要的是，根據預測，它可能很快就會與木星相撞。

這無疑令人振奮——在此之前，還沒有人見過天體碰撞。1994年，被潮汐力扯成碎片的蘇梅克-列維9號彗星撞向木星，釋放出恐怖能量，在木星上留下比地球還大的傷痕。一場盛宴！研究太陽系演化的天文學家喜不自禁。

然而在社會上，“小行星滅絕恐龍”的理論剛流傳開，“彗木相撞”無疑加深了人們對滅世事件的印象。不出幾年，一系列以彗星為主角的災難電影上映：《毫無預警》《天地大沖撞》《世界末日》……科學已經將彗星的超自然象征瓦解，但根植人心中的恐慌，仍急切地在這強大的天體身上尋找寄宿。千禧年即將來到，“滅世危機”的宣傳方式甚囂塵上：墜毀的外星飛碟、可怕的黑洞、爆炸的太陽……故弄玄虛雖一時吸引了眼球，科技的美感卻被徹底丟掉。

1997年，又一顆數(shù)十年不遇的大彗星出現(xiàn)——海爾-波普彗星。它保持18個月肉眼可見，創(chuàng)造了歷史紀錄。就算身處光污染嚴重的城市，也能輕易地分辨出分岔的彗尾。作家八月長安在《時間的女兒》中回憶：“全地球人都能在晴朗的夜晚清晰地看到它長長的尾巴，像鐵臂阿童木不小心遺落了一只噴射引擎。我虔誠地抬頭看著它，覺得自己就是被選中的孩子……海爾-波普是為我而來?！?/p>

那時網絡時代剛剛起步。天文攝影登陸線上，NASA（美國航空航天局）官方網站開啟了“每日天文一圖”欄目，牧夫天文論壇也在不久后創(chuàng)立。“Z世代”以一種全新的角度仰觀天象。彗星觀測的局面，也將被變遷的技術徹底改變。

20世紀90年代起，望遠鏡元件愈發(fā)靈敏。廣闊的深空，也由IRAS（紅外天文衛(wèi)星）、SOLWIND（太陽風號）這樣的衛(wèi)星進一步覆蓋。新發(fā)現(xiàn)的彗星越來越小、越來越暗。19世紀時，98%的彗星都由目視發(fā)現(xiàn)；到了20世紀90年代，這個數(shù)字已經降到了30%。即便是由少數(shù)愛好者發(fā)現(xiàn)的彗星，之后專業(yè)天文臺也提供了顛覆性的圖像。例如，1996年由愛好者發(fā)現(xiàn)的百武彗星，在倫琴X射線衛(wèi)星下顯示出了空前強烈的X射線輻射。

1995年，SOHO（太陽和太陽圈探測器）發(fā)射升空，25年間發(fā)現(xiàn)了4000顆彗星，超過了有史以來人類發(fā)現(xiàn)彗星的總和。充沛的數(shù)據使得統(tǒng)計性工作得以更好展開，彗星演化研究上了一個新臺階。2013年，WISE（廣域紅外線巡天探測衛(wèi)星）轉向觀測近地天體，4年內發(fā)現(xiàn)了3.4萬顆彗星。在地面上，ALMA（阿塔卡馬大型毫米波/亞毫米波陣列）、NOEMA（北方擴展毫米陣列）等大型射電陣列也建設了起來，它們以前所未有的分辨率和觀測效率注視著彗星，在其中分辨出若干復雜的形態(tài)與成分，甚至包括乙醇和多糖分子。彗星非但不是死神，還有可能是地球生命誕生的源泉。

2004年，星塵號探測器飛近瓦爾德2號彗星，首次將彗發(fā)樣本采回地球。2005年，深度撞擊號將坦普爾1號彗星撞出超過百米寬的大坑，全世界的望遠鏡首次見證了彗星的內部結構。2014年，羅塞塔號探測器首次受控著陸在楚留莫夫-格拉希門克彗星，如同飛蟻落上了一顆出膛的子彈，嗅探其上的物質成分……甚至，在遙遠的鯨魚座49、仙女座2等恒星的身畔，我們都發(fā)現(xiàn)了繞著它們運轉的彗星。

彗星降臨，伴隨著歡呼和愈發(fā)濃厚的奇幻色彩：它可以是小說《冰與火之歌》中，預示著龍之降生的“紅信使”；可以是電影《彗星來的那一夜》中，令眾人驚魂不定的閑聊八卦；還可以是動畫《你的名字》里，少男少女跨越時空、互換身體的冥冥注定……

2020年新智彗星來臨時，歷史上有關彗星的驚駭與不安仿佛從未存在過。流媒體滾動的碎片中，浮動著夜色的震撼與浪漫。星空攝影大賽中，彗星光芒籠罩著鱗次櫛比的樓宇，勾勒出模特精致的臉龐。

這顆彗星，是無盡天火中的一?；鹦?。300年前，也曾有這樣的彗星，披甲的騎士曾伴它浴血拼殺，戴假發(fā)的學士曾對著它冥思苦想；100年前，也曾有這樣的彗星，讓窮苦的農民驚慌失措，讓虔誠的信徒跪地祈禱；幾十年前，也曾有這樣的彗星，照亮了彷徨游子的詩思，點綴著青春少女的心事，映襯出蕓蕓眾生的奔忙……

在天文時間的維度上，這地球白云蒼狗。渺渺宇宙中，籠罩2光年的太陽引力場下，1萬億顆彗星展開雙尾，如梭游蕩。