彗星出现时,为何总是带着长长的尾巴?

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彗星是什么?像科学中的其他事物一样，彗星一直与来自上帝的信号联系在一起。在早期，彗星对一些国王来说可能是好兆头，但对另一些国王来说却是坏头。
1910年，芝加哥的人们封住了窗户，以回应彗星尾巴可能会向地球大气层中注入毒素的谣言。然而，现在现有的知识抛弃了这些虚构的想法，彗星是主要由冰组成的天体。研究人员常用的一个名字是"雪泥球"。它们是"多雪的"，因为它们是由冰组成的，而"脏球"则表示存在大量的灰尘。大多数彗星都是围绕太阳运行的，但它们通常都位于太阳系的一个遥远的区域，被称为奥尔特云。

彗星的结构可以分为两部分，分别为彗核和彗星。核心是彗星的黑暗部分，由岩石核心组成，表面有尘埃、冰和各种气体。这些气体通常包括一氧化碳、氨、二氧化碳和甲烷。从细胞核中射出的发光部分被称为彗发。这个词来源于拉丁语Comida，意思是"毛茸茸的"。

每次看到彗星的照片，人们都会不可避免地发现模糊的轨迹。这是因为人们看到的所有彗星的图片都是从地球上拍摄的，而人类生活的地球离太阳很近。因此，似乎是太阳造成了彗星的尾巴。当彗星飞近太阳时，太阳的紫外线辐射导致气体以尾巴的形式从彗星表面电离。
有趣的是，彗星不一定只有一条尾巴。这一现象可以归因于彗星的表面不像行星的表面那样均匀。由于这种不均匀的表面，电离作用最终可能会产生许多壮观的尾迹。当一颗彗星在绕太阳运行时，靠近恒星时，原子核表面的冰开始变成气体。

这种形成的原理，和人们生活中的一个例子一样。如果冰箱停止工作，冰就会转化为水，这意味着固体可以转化为液体。然而，在彗星的表面，冰是如何在不经过液态水的情况下转化为气体的呢?这个问题的简单答案是升华。当分子吸收了足够的热量，克服了邻近分子的引力，直接逸入蒸汽阶段时，就会发生升华。升华是这个故事的主人公。在一个有两个彗尾的彗星中，一个可能是由于太阳风的作用而升华的电离气体粒子。另一条尾巴可能是由冰电离后从彗星表面释放出来的尘埃组成的。

需要注意的重要一点是，太阳风引起的电离压力对气体分子的作用更强，这意味着离子尾巴的作用更强。相比之下，尘埃尾部的喷射更加缓慢。此外，彗星不规则的形状也可能导致了多重彗尾的出现。有时候人们会看见彗星几条尾巴会指向不同的方向科学家通过做一个模拟来显示这条尘埃轨迹。光作用在尘埃上的力很小。
人们不能只看来自光压力的力，还得考虑来自与太阳相互作用的引力。然而，对于太阳风来说，这是两个质量之间的碰撞。来自太阳的带电粒子移动得足够快，以至于与电离气体的碰撞导致气体直接远离太阳。所以，与气体和尘埃的相互作用导致不同的轨迹和尾巴指向不同的方向。

彗星在接近近日点时，也就是它们最接近太阳的时候，会形成彗尾。太阳的热量蒸发掉彗星的一些物质，释放出困在冰里的尘埃颗粒。太阳辐射压力和太阳风将彗星核心的气体和尘埃吹走，形成了两个独立的尾巴，离子尾巴和尘埃尾巴。两种尾巴紫外线将从彗星上吹出的中性气体电离，太阳风将这些离子从太阳直接吹出，形成离子尾巴，通常会发出蓝色的光。

另一方面，尘埃尾部是中性的，由大小与香烟烟雾相似的细小尘埃颗粒组成。来自太阳辐射的压力将这些粒子推离彗星的核心。这些粒子继续沿着彗星围绕太阳的轨道运行，形成一个扩散的、弯曲的尾巴，从地球上看通常是白色或粉色的。彗星并不是太阳系中唯一有尾巴的物体——最近的观察表明，即使是小行星也会偶尔冒出尘埃尾巴。

在现代科学的发展下，人们开始用科学来印证彗星尾部发光现象发生的原因。科学家提出了四个重要观点来印证这现象。重要观点之一就是，物质由正电荷和负电荷组成。如果有任何有结构的东西，那么它必须有原子。基本上，尘埃是由电子、质子和中子组成的。

重要观点二，光是电磁波。这到底是什么意思?它可以意味着很多事情。对于这个讨论，科学家提出，如果有一个空间区域以光速移动，电场和磁场可以按照一系列规则移动，人们称之为麦克斯韦方程。这是一个典型的正弦波的代表，来自令人敬畏的教科书《物质与相互作用》。在这种光线下，电场和磁场必须互相垂直，并且垂直于波的运动方向。
第三个重要观点，如果有一个带电粒子在电场中，它会受到一个力。对于正电荷，这个力和电场的方向是相同的。
第四个观点是，移动的电荷在磁场中移动时会受到力的作用。这个力垂直于磁场和电荷移动的方向。当电磁波第一次到达电荷处时，由于电荷没有移动，它与磁场没有相互作用。然而，电场和电荷相互作用，它会产生一个力，改变动量。一旦电荷移动，就会有一个磁力将电荷推向与电磁波传播相同的方向。
这些观点的提出简化了与光和物质的相互作用，成为了认识彗星尾部形成的重要理论。在这种情况下，科学家通过计算发现，两倍大的尘埃有一半的加速度。虽然作用在较大尘埃上的力更大，但质量也更大。事实上，如果把尘埃的半径加倍，质量就会增加三倍，但光的力只会增加一倍。较小的尘埃有较大的加速度。这就是为什么尘埃会被推离彗星，但彗星不会被推到相同的轨道上。

人们在过去一直认为彗星尾巴有毒!但是科学家发现，彗星的核心含有大量的碳，那么电离后的彗尾可能会排出怪异的绿色。对于经常把绿色液体和毒药联系在一起的人类来说，混淆是必然会发生的。1910年，地球穿过了哈雷彗星的尾巴，但没有造成任何损害。尽管人们已经知道彗星的尾部含有一种叫氰的致命气体，但它很少产生影响。人们生活的地球经过这条尾巴时，可能吸收了尾巴上极小的一部分氰，远不足以影响地球上的任何东西。

每过十年，人们就会积累更多关于这些迁徙天体的事实，这些天体曾被认为要么带来瘟疫，要么带来丰收。从毫无根据的和不寻常的信念，到理解这些"多毛的"脏球表面的化学成分，科学和天文学肯定已经走了很长一段路!

当彗星靠近太阳时，其表面的气体会电离，产生一个向相反方向喷射的尾巴。天文学和宇宙的奇迹似乎每天都让人们神魂颠倒。当然，这是有道理的，因为人类对天体了解得越多，它们就变得越迷人。这一科学领域最好的部分是，人们似乎永远不会缺少研究的东西。有无数的事情可能人类还是不知道或完全理解，这使人类准备和渴望着对宇宙能认识更多。

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因为太阳光的热量以及压力增大，会把彗发中的气体以及尘埃推向后方，从而形成一条形状像扫帚一样的尾巴彗尾。

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是因为彗星受到温度，它的慧核就有冰物质挥发，形成慧发和慧尾，彗尾总是背离太阳。

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在彗星出现时，在太阳风和来自太阳光的压力的作用下，从彗头抛出气体和尘埃微粒，因此才往外延伸而形成彗尾。