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第7章 哈雷

哈雷(1656-1742年),英国著名天文学家、数学家。著名的哈雷彗星的发现者。

1656年11月8日,哈雷出生于英国伦敦附近的哈格斯顿。他生逢以新思想为基础的科学革命时代。

1673年,哈雷进入牛津大学王后学院学习。

1676年,在父亲的支持下,哈雷毅然放弃获得学位的良机,决心去测定南天星辰的位置。他携带一具半径为1.5米多的六分仪和一架镜身长7米多的望远镜,搭乘东印度公司的航船,来到南大西洋的圣赫勒纳岛。他在那里建立了南半球的第一个天文台,测定南天恒星的方位,并测编了第一个南天星表,包含341颗南天恒星的黄道坐标。记录到一次水星凌日,还做过大量的钟摆观测(南半球钟摆旋转的方向与北半球相反)。这些成就使他在22岁便享有了盛名,人们称他为“南天的第谷”。

1678年,哈雷的星表发表后被选为皇家学会成员,并荣获牛津大学硕士学位。

1679年,哈雷去但泽,与波兰天文学家赫维留(公元1611-1687年)合作。

哈雷

1680年哈雷去巴黎与法国天文学家卡西尼共事,在那里,他与卡西尼一道观测那年出现的一颗大彗星,从而激起他对彗星研究的浓厚兴趣。

1684年,哈雷与牛顿一见如故,成了牛顿的学生和挚友,数年切磋,受益颇多。在剑桥他向牛顿请教行星运动的力学解释,在哈雷研究取得进展的鼓舞下,牛顿扩大了他对天体力学的研究。

1686年,哈雷公布了世界上第一部载有海洋盛行风分布的气象图。

1693年,哈雷发布了布雷斯劳城的人口死亡率表,首次探讨了死亡率和年龄的关系。

1701年,哈雷根据航海罗盘记录,出版了大西洋和太平洋的地磁图。

1704年,哈雷晋升为牛津大学几何学教授。他致力于彗星运行轨道的研究,应用万有引力定律,把所有能找到充分观测资料的彗星的轨道根数一一推算出来。

1705年,哈雷发表了《彗星天文学论说》一书,阐述了从1337年到1698年观测到的24颗彗星的轨道。他发现1531年阿皮昂观测的、1607年开普勒观测的以及1682年他自己观测的三颗大彗星,具有十分相似的轨道,它们过近日点的时间分别是:1531年8月、1607年10月和1682年11月。它们的日期间隔虽然有76年2个月和74年11个月的差别,但哈雷认为这可能是由于土星和木星的引力对彗星运动的干扰所引起的。由此推断这是同一彗星,每隔75—76年回归一次,并且预言这颗彗星将于1758年底或1759年初再度回归。这颗彗星果然如期而至。人们为了纪念他的功绩,便称它为哈雷彗星。

1716年,哈雷曾经建议观测金星凌日(即金星过日面现象)来测定太阳的距离。但到实测之时哈雷却不能亲身观测了,因为最近的两次金星凌日是在1761年和1769年。哈雷设计的观测金星凌日的新方法,成为测定太阳距离的一个好办法。通过这种观测能精确测定太阳视差并由此推算出日地距离。

1718年,哈雷发表了认明恒星有空间运动的资料。他发现了一个重要现象:恒星自行。哈雷把在圣赫勒岛测定的恒星方位与喜帕切斯和托勒密的观测加以比较,发现至少有3颗非常明亮的恒星——天狼星(大犬座)、大角星(牧夫座)和毕宿五(金牛座)的位置,都和希腊人的报道离得很远,共中一颗竟达30分之多。即使希腊人只凭肉眼观测,也不会有这么大的误差,也不可能是笔误,因为好几位希腊天文学家(他们是独立进行工作的)报告的位置全都一样。第谷星表比希腊人的星表要精确得多,在第谷星表中,那些恒星的位置与哈雷的发现比较一致,然而,即使这样,天狼星在第谷以来的一个半世纪内也稍有偏移。于是哈雷做出结论说:归根到底,恒星并不是固定的,而是有它们自己的“自行”。

1720年,继弗兰斯提德之后,哈雷任格林尼治天文台第二任台长。

1742年1月14日,哈雷卒于格林尼治。

著名的分裂彗星有:布罗尔森彗星、里埃斯彗星、蒂道彗星、沃坦南彗星、威斯特彗星。

布罗尔森彗星,1868年5月4日分裂出4个慧核。它们绕太阳一周是5.4年。1879年以后,就再也找不到它。天文学家们猜测,布罗尔森很可能和比拉彗星相同,也粉碎分散掉了。

里埃斯彗星,1860年2月27日发现它的时候,就已经看到它的后面跟随着一团灰暗的气团,到3月11日,这颗彗星正式分裂成两颗。3月14日就看不到了。从此一去不复返。

蒂道彗星,1945年南非天文学家蒂道发现了它,算出它的周期是5.18年,可是从发现以后就再也没有消息。1982年2月5日,澳大利亚哈特莱发现2颗彗星,一前一后向同一方向移动。哈特莱计算出它们的轨道,惊奇地发现与当年蒂道彗星的轨道很相似。这两颗彗星实际上就是蒂道彗星分裂出来的。

沃坦南彗星,它出现于1956年3月16日,在1957年元旦开始分裂,到5月分裂成2颗。天文学家对这一对分离后的彗星观测了2年多,得出它分裂时的速度是每秒1.5米,于是算出它的质量是1000亿吨。

威斯特彗星,1976年出现,2月将到近日点时分裂成2颗,过近日点后变成3颗,一个多星期后又分出第4颗。这颗彗星未分裂时的轨道很接近抛物线,很可能不再回来了,即使威斯特彗星能回来,也需要好几百年。

1楼昵称:开心果

彗星究竟是一种什么星星啊?你们知道关于彗星的相关知识请告诉我。

2楼昵称:妞妞

天文学上是这样解释的,彗星是在扁长轨道上绕太阳运行的一种质量很小的天体,呈云雾状的独特外貌。

3楼昵称:豆豆

美国国家航空航天局,在2005年7月4号从“深度撞击号”宇宙飞船向坦普一号彗星发射了一个372公斤重的铜质探测器,撞出一个可能像一个足球场那么大的坑洞;引发了强烈的爆炸并使彗星喷出大量粉末状的碎屑。

4楼昵称:草根

彗星的主要部分是彗核,它由冰物质及有机化合物和灰尘组成。当彗星接近太阳时,彗核中的冰物质升华成气体形成雾状的彗发;彗发中的气体和微尘被太阳风推斥,在背向太阳的那边形成数亿公里的彗尾。彗星远离太阳时,彗尾就逐渐缩短直至消失。绕太阳运行的彗星约1600多颗,最著名的是哈雷彗星,其周期为76年。

5楼昵称:冷风吹儿

科学家们相信大约在45亿年前,有一大堆气体和灰尘突然崩解形成了太阳系。彗星就是太阳系诞生之后所剩余的材料构成的,因此对彗星的研究可以为太阳系诞生之谜提供线索。

中国民间将彗星叫作“扫帚星”。在中国语言中,“彗”字有扫帚的含意。在古希腊人的语言中,“彗”字有“毛发”的含意。

哈雷彗星是一颗被预测出时间而且经证实的大彗星。1705年,著名的英国天文学家哈雷根据牛顿最新的运动定律,预言了这颗在1531,1607和1682年被看到的彗星能在1758年回归,虽然哈雷于1742年去世,但这颗彗星却如期在1759年重新回来了。为了纪念哈雷,人们用他的名字来命名这颗彗星。

哈雷的平均公转周期为76年,但是你不能用1986年加上几个76年得到它的精确回归日期。主行星的引力作用使它周期变更,陷入一个又一个循环。非重力效果(靠近太阳时大量蒸发)也扮演了使它周期变化的重要角色。在公元前239年到公元1986年,公转周期在76.0—79.3年之间变化。

哈雷彗星的彗核大约为16×8×8千米。它在众多彗星中几乎是独一无二的,又大又活跃,且轨道明确规律。这使得Giotto飞行器(ESA所有)瞄准起来比较容易。但是它无法代表其他彗星所具有的共性。

哈雷彗星将在2061年返回内层太阳系。

1986年3月6日,前苏联宇宙飞船“维加一号”飞入了离哈雷彗星5500英里距离范围内,拍发回第一批彗星的冰核照片。这艘宇宙飞船按照地面指令操作,将几部照相机对准彗星,逐渐接近,并在3小时内传送了大约500幅电视图像。

中国被世界上公认为彗星观测和记录最早的国家。

中国古书《淮南子·兵略训》中就记录了公元前1057年的一次彗星,它就是后来被命名为“哈雷”的彗星。

1973年,从中国湖南长沙马王堆的一座汉朝的坟墓内,出土了一幅彗星图,图上画有29种彗星,形状和名字都离奇古怪。

中国的《史记》《文献通考》等古书,也记录过公元前240年这颗彗星的出现。《宋史》曾用166个字记载了它在1066年回归时的情况。从公元前1057年至公元1986年,哈雷彗星回归了41次,中国除了有早期的3次记录外,还有从公元前240年往后的全部30次记录。

1066年彗星出现时,欧洲发生了海斯丁大战。诺曼底公爵威廉起兵攻打英格兰,英格兰国王哈罗尔率军抵抗,哈罗尔战败,威廉在英国伦敦登上皇帝宝座。欧洲人把这次战争和彗星联系起来,说威廉是在这颗彗星的引导下攻入英格兰的。威廉皇后还亲自织了一幅彩色的绣图,图上绣着一群人,当中一人用手指着彗星,回头告诉众人,神态失常,举止惊慌;右边绣着一个大臣在向哈罗尔国王告诉彗星出现的事,国王则在宝座上惊惶不安。这幅绣图至今还保存在法国巴耶城的博物馆里。英格兰的国王则在皇冠上铸上一颗彗星的花纹。据说是为了牢记这次战败。

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