出品：科普中國

作者：序列號

監制：中國科普博覽

早在千百年前，科學技術尚不發達、對宇宙星辰奧秘地探索也尚不成熟的時候，古人就已關注到天空中偶然會出現、不同尋常的怪異天體——彗星，甚至還會將彗星的出現和國運掛鉤，并將其稱作“掃把星”。

不過，隨著科學技術的不斷進步，我們對于彗星已經有了更加深刻的了解。

截至目前，人類已經發現的彗星有4446顆，而根據科學家推測，在彗星的“老家”——遙遠的奧爾特云附近，有約一兆顆（1后面12個0）彗星在游蕩。

然而，每年能夠用肉眼直接觀測到的大彗星卻屈指可數。

這是因為眾多彗星中，要么距離太遠，壓根找不著，要么需要借助專業望遠鏡，才能勉強拍到。如今的彗星早就不再是令人聞風喪膽的“掃把星”，而是成為了天文愛好者們競相追逐的“明星”，普通人也期待著能夠有機會一睹“芳容”。

幸運的是，最近，一顆綠色彗星正在“逼近”地球，預計于北京時間2月2日經過近地點。

對于這顆即將近距離造訪地球的天外來客，想必大家一定會有很多問題——它的名字C/2022 E3(ZTF)是怎么來的？它看起來究竟是什么樣子？五萬年一遇的大彗星怎么觀測才好？……別急，看到這篇文章的“小朋友”，你不必有太多問號啦！

一萬年太久，只爭朝夕！今天，我們就一起了解這顆2023年度最值得關注的大彗星——C/2022 E3(ZTF)（以下簡稱E3彗星）。

“身世”揭秘：從小行星到亮彗星

彗星的命名有一定的規律可循，通過E3彗星的編號，我們可以大致了解其“身世”。

C/2022 E3(ZTF)，字母C代表非周期彗星或周期大于200天的彗星，而短周期彗星則用P表示。例如，第一顆被確認周期的哈雷彗星被命名為1P/1682 Q1。

對于此次的C/2022 E3(ZTF)彗星，2022代表彗星被發現的年份，E3中的E代表發現月份，按規定以每半個月為單位，用英文字母表示發現月份，E3即表示三月上半月所發現的第3顆彗星。括號中的ZTF則代表了發現這顆彗星的設備——茲威基暫現源巡天（Zwicky Transient Facility）。

發現E3彗星的望遠鏡

圖片來源：ZTF官網

天文學家于2022年3月2日在ZTF所拍攝的照片中最先發現了一個移動的小點，由于看不清細節，起初該小點被認為是一顆未知的小行星。然而，隨后在更多望遠鏡長時間曝光拍攝的圖像中，人們辨識出了一些彗星的結構，才得以為E3彗星“驗明真身”。

由此，地面望遠鏡也開始了對這顆彗星的持續監測工作。隨著時間的推移，E3彗星慢慢靠近太陽，幸運地保全了自身結構，其亮度也穩步爬升。

E3彗星亮度隨時間變化曲線

圖片來源：COBS

2022年底，科學家根據觀測數據推測（現已證實），它的亮度會小于6等，也即突破人眼觀看的星等極限，從而成為能夠通過肉眼直接欣賞的大彗星。

1月12日，E3彗星來到近日點附近，即距離太陽最近的點。此時，其距離太陽1.1AU，也就是1.66億公里，略遠于地球與太陽的距離1AU，亮度達到7等左右。

彗星在太陽系運動時會不斷拋灑物質，距離太陽越近，受太陽高溫、引力和太陽風等因素的影響越大，歷史上就有很多令人期待的大彗星被太陽分解破裂的情況發生。

E3彗星在安全度過距離太陽最近階段的危險期后，逐漸靠近地球，亮度也繼續提升。最近幾天，世界各地不少天文愛好者們已經拍到甚至看到了這顆天外來客。

形態獨特：帶著兩個尾巴的“小毛球”

彗星之所以為人們所格外關注，很重要的一個原因是相貌上的獨特性。彗星與夜空中的恒星、行星甚至星系都不同。中國古人稱它為“掃把星”，天文領域則通常用“臟雪球”來形容彗星。

彗星結構通常分為三大部分——彗核、彗發和彗尾。彗星中心比較明亮的部分是彗核，主要由水冰、石塊、凍結的氣體（二氧化碳、甲烷、氨）等混合組成，就好比一個在星際間滾動的“臟雪球”。

當這個“臟雪球”飛向太陽時，受太陽風的影響，彗核表面的冰會蒸發成氣體，包圍在彗核周圍形成云霧狀的彗發，彗發和彗核合稱“彗頭”；彗發外圍更加松散的氣體和塵埃則灑向太空，分別對應形成“離子尾”和“塵埃尾”兩種彗尾。

與恒星行星相比，受太陽照射導致氣體不斷變化，彗頭看起來朦朦朧朧，并不特別清晰透亮，所以在地球上看，彗星就像是帶著兩個尾巴的“小毛球”。

2023年1月20日拍攝的E3彗星

圖片來源：Gerald Rhemann

國外天文攝影大師Gerald Rhemann曾利用30厘米望遠鏡在自家后院拍攝E3彗星，分別由在可見光波段曝光12分鐘、紅綠藍三個波段曝光2分鐘的四張圖像疊加而成。明亮的彗核、綠色的彗發、較粗的塵埃尾和細長的離子尾都清晰可見。其中，綠色部分主要來自E3彗星內含有的雙原子碳和氰化物所發出的顏色。

彗星不僅美麗，還很多變。宇宙中的絕大多數天體，在相當長的時間尺度范圍里，在地球上看起來都是幾乎不變的。而隨著相對太陽距離位置的不斷改變，彗星的彗頭大小形狀、彗發的樣子和方向都在不斷地變化著，整體呈現出婀娜多姿的形態。

E3彗星不同時間形態變化

圖片來源：Dave_StarGeezer

觀測“攻略”：在冬夜邂逅萬年一遇的E3彗星

在專業望遠鏡和相機長時間曝光下，E3彗星美麗的形態和變化的身姿令人著迷。那么，如何才能在夜空中成功找到并順利觀賞它呢？我們實際看到的E3彗星與所拍攝的彗星照片相比又有哪些不同之處呢？

彗星每晚在夜空中的位置都會變化。2月2日，它會來到距離地球最近的近地點，屆時，亮度也會達到最亮。當晚，E3彗星位于鹿豹座，明亮的月光會使得彗星看起來略顯暗淡。

雖然彗星周圍沒有太多亮星幫助定位，但可以借助北極星、五車二兩顆亮星連線的中心點，來找尋“綠色小毛球”的身影。倘若能夠使用專業望遠鏡或者雙筒望遠鏡的話，對于尋找彗星則會更加方便。

需要注意的是，彗星并不會像照片中所呈現的一般明亮清晰，但如果你通過望遠鏡在相應位置附近看到了朦朦朧朧的小光點，那很大概率就是E3彗星了。若是沒有望遠鏡，只用肉眼觀測的話，則只能在遠離城市燈光、天氣晴朗的地方，才有可能直接目視觀測到。

過近地點時彗星在夜空位置圖

圖片來源：Stellarium

過近地點后，E3彗星的亮度會逐漸降低，隨著日期推移，逐漸從北方低空向西北方向高空移動。此時，我們可以繼續在夜空中尋找一些著名的天體，在特定的時間，我們就可以借助夜空中其他熟悉天體的“幫助”，用望遠鏡找到悄悄來到它們身邊的E3彗星。

2月6日，你可以在御夫座亮星五車二下方不遠處找到E3彗星，當然，滿月會不可避免的影響觀測效果。

2月12日，E3彗星會來到離火星最近的位置附近，你可以嘗試拍攝紅色耀眼的火星與綠色暗淡小毛球E3的同框照。

2月15日前后，在地球上看，E3彗星又“走”到金牛座牛眼上的亮星——畢宿五的身旁，此時還有著名的疏散星團——畢星團作為背景。在這段時間內，月亮后半夜升起，在沒有月亮的前半夜觀測條件更佳。

再往后，彗星亮度越來越暗，周圍又沒有太多亮星參照，不再適合普通人觀測了。

E3彗星在天空中的運行軌跡 日期后括號里是預測的亮度

圖片來源：Stellarium

結語

作為一顆長周期彗星，E3彗星此次近距離靠近地球后，將慢慢遠去，最終永遠離開太陽系；也有可能受到周圍天體和環境的擾動，改變軌道在數百萬年后再次回歸，當然這種可能微乎其微。

雖然用肉眼和普通雙筒望遠鏡看起來，它只是一個朦朦朧朧的小亮點，遠沒有天文攝影照片中那么美麗多姿。但我們在有生之年，也只有最近這段時間能夠看到它，如果你熱愛頭頂的星空，不妨走出室外，去迎接與E3彗星一生只有一次的邂逅吧！

E3彗星在空間中的軌道運動示意

（視頻在近日點近地點近火點附近時稍作停留）

視頻來源：theskylive

編輯：應奕可

來源: 中國科普博覽

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