彗星与黄道光的关系

在无月的春天夜晚,当微明隐去,黑夜完全笼罩大地的时候,有一条淡淡的光带出现在西方的天空,其中心线约沿黄道而上,有时可越子午线,甚者,可达到东方天空;如在秋季,则现于黎明前的东方天空。这种天象叫做“黄道光”。

我国古代对黄道光的记载不多,这是因为这条光带较暗淡,很少引起人们的注意。偶尔光带较明显,记载时描述得也不够清楚。所用的名称有:天裂、天开和天眼开等。但是火流星留下的尾迹也可用这些名称,也可能这些名称指的是极光。所以这些名称究竟指的是什么,是要加以判断的。

在国外,以前对它也不怎么注意,认为是春季晚间的一种微明现象。到了1661年,少数天文学家才觉得它应该是个天文现象。最先对它进行观测的是在法国巴黎天文台工作的意大利人卡塞尼。他于1683年3月18日把它命名为黄道光,并继续观测,直到1693年。

1833年11月12~13日,北美出现一次较大的、惊人的流星雨。之后,黄道光很是旺盛,这当然会使人联想到黄道光和流星之间一定会有某种关系。这又引起了研究者更多的注意。

19世纪中叶后,对黄道光多偏重于光度、光谱;偏振光等物理方面的测定。但黄道光很是微弱,肉眼看去,倒也绚丽,而用望远镜望去,效果并不理想,即使增加倍率,也仅是呈现出微亮一些的天空而已。如用照相办法,也不显得更有力。曝光时间不能长,黄道光中央的明亮部分在底片上都显现得微弱。后来又用光度计对它测量,得出黄道光分布的强度是和中心线对称的,而中心线是和黄道平行的,在黄道北1°~2°。1913年,以光度计测量夏秋时夜空亮度,发现黄道光占夜空总亮度的60%(星光占25%,极光占15%)。至于光谱,也因太微弱,效果不佳,在1909年,还是拍摄到了较好的光谱片,从中得出了在连续光谱中有弗朗和费暗线,是和太阳为同一类型的光谱。所以认为黄道光是由黄道面附近的无数尘粒物(黄道云)反射太阳光而形成的。1925年又测出黄道光中有散射光,可知其中必有比可见光波长的颗粒。如此说来,黄道光应源于无数的流星体。因为流星体是绕太阳旋转的,多数的轨道面与黄道面的夹角是不大的,即集中在黄道附近,所以形成了黄道光。但也有反对意见,认为形成黄道光的尘埃或尘粒不一定来自流星体,说法不一。其中主要的有4种假说,(1)来自彗星的尘埃;(2)来自小行星碰撞的碎屑;(3)来自太阳星云的残留物;(4)来自太阳系现时通过的恒星际云的尘埃。

这4种假说,有个共同点,就是在黄道面附近应有反射或散射太阳光的物质。这当然要有个数量问题。在1955年提出,如果每秒向黄道面附近供应10吨的物质,才能维持出黄道光的条件。从第(4)种假说看来,太阳在银河系中是运动的,即运动于恒星际空间。而恒星云的密度极小,所能提供物质的数量远远达不到要求;第(3)种假说也遇到同样的困难。因而倾向于(1)和(2)假说。又发现第(2)种假说也有问题。如果黄道面附近的物质是小行星碰撞的碎屑,那末,黄道云的密度将比测得的密度高得多。最近,认为第(1)种假说似乎合理些,但仍需进一步完善。因为1976年的观测结果表明,黄道光中主要是由黄道云中的直径几十微米左右的质点组成的,估计整个云的寿命为10万年,总质量为2000吨。这样,云中应不断地补充物质。按惠普尔彗星模型的理论。这些物质应由短周期彗星供给。而彗星的Ⅱ型彗尾,也就是尘埃彗尾的尘埃“产量”没有那么高,供不应求。这就不得不从其他有关因素去考虑了。