一生的等待：哈雷

■肖東

說到彗星，就不能不談談哈雷彗星。哈雷彗星（正式的名稱是1P/Halley）是最著名的短周期彗星，每隔75年或76年就能從地球上看見，哈雷彗星是唯一能用裸眼直接從地球看見的短周期彗星，也是人一生中唯一可能以裸眼看見兩次的彗星。其他能以裸眼看見的彗星可能會更壯觀和更美麗，但那些都是數千年才會出現一次的彗星。

至少在公元前240，或許在更早的公元前466年，哈雷彗星返回內太陽系就已經被天文學家觀測和記錄到。在中國、巴比倫和中世紀的歐洲都有這顆彗星出現的清楚記錄，但是當時并不知道這是同一顆彗星的再出現。這顆彗星的周期最早是英國人愛德蒙·哈雷測量出來的，因此這顆彗星就以他為名。哈雷彗星上一次回歸是在1986年，而下一次回歸將在2061年。

在1986年回歸時，哈雷彗星成為第一顆被太空船詳細觀察的彗星，提供了第一手的彗核結構與彗發和彗尾形成機制的資料。現在我們知道哈雷彗星的表面主要是布滿塵土的，沒有揮發性的物質，并且只有一小部分是冰。

哈雷是第一顆被確認的周期彗星。直到文藝復興之前，哲學家們一致認定彗星的本質是如亞里士多德所論述的，是地球大氣中的一種擾動。這種想法在1577年被第谷推翻，他以視差的測量顯示彗星必須在比月球之外更遠的地方。許多人依然不認同彗星軌道是繞著太陽，并且假定它們在太陽系內的路徑是遵循直線行進的。

在1687年，艾薩克·牛頓發表了他的《自然哲學的數學原理》，他在其中簡略介紹了引力和運動的規律。雖然他一直懷疑在1680年和1681年相繼出現的兩顆彗星是掠過太陽之前和之后的彗星（后來發現他是正確的），但他對彗星的工作還未完成，因此未將彗星放入他的模型中。最后，是牛頓的朋友，編輯和出版者愛德蒙·哈雷使用了牛頓新的規律來計算木星和土星的引力對彗星軌道的影響。他的計算使得他在檢視歷史記錄后，有能力確定在1682年出現的第二顆彗星和1531年（由阿皮昂觀測）、1607年（由約翰·開普勒觀測）出現的彗星有著幾乎相同的軌道要素。哈雷因此推斷這三顆彗星事實上是同一顆彗星每隔76年來一次，周期在75年～76年之間修正。在粗略估計行星引力對彗星的擾動之后，他預測這顆彗星在1758年將會再回來。直到1758年12月25日這顆彗星才被德國的一位農夫和業余天文學家約翰·帕利奇觀測到，證明了哈雷的預測還是正確的。它受到木星和土星擾動的影響，延遲了618天，直到1759年3月13日才通過近日點。由三位法國數學家組成的小組，認為這個效果使它提前了一個月回歸（與4月13日有一個月的誤差），但是哈雷于1742年逝世，未能活著看見這顆彗星的回歸。彗星回歸的確認，首度證實了除了行星之外，還有其他的天體繞著太陽公轉，這也是最早對牛頓物理學測試和解釋能力的一個清楚的示范。

■1910年首次拍攝到的哈雷彗星照片

在1759年，法國天文學家尼可拉·路易·拉卡伊將這顆彗星命名為哈雷彗星，以顯示對哈雷的尊敬。

在1世紀的猶太天文學家可能已經認為哈雷彗星是有周期性的。在一篇猶太法典的短文中提到“有一顆星隔70年出現一次，會使船長發生錯誤”。

最先和最完備的哈雷彗星記錄皆出自中國。據考證，自秦始皇七年（公元前240年）至清宣統二年（1910年） 共有29次記錄，并符合計算結果。

在歐洲，哈雷彗星的記錄也十分詳盡，最早的記錄在公元前11年，但哈雷彗星回歸與其他彗星一樣，往往被眾多迷信的民眾聯想成稀罕的災星，跟恐慌與災禍扯上關系。以下是一些歷史記錄：

公元前613年，中國《春秋》“秋七月，有星孛入于北斗”。

公元前240年，中國《史記·始皇本紀》“始皇七年，彗星先出東方，見北方；五月見西方，十六日”。

公元前164年后半，巴比倫的黏土板有記錄。

公元前12年10月，《新約圣經》有伯利恒之星的說法。

607年3月，日本書紀有記錄。

684年10月，日本（天武12年）有記錄。

989年9月，日本和中國皆有記錄，這一年日本永延三年改元永祚元年。

1145年4月，日本天養二年改元為久安元年。

1301年10月，日本的《鐮倉年代記》、中國的《元史》中皆有記載。

直至1910年哈雷彗星回歸時，盡管已是工業化的社會，人們仍對哈雷彗星充滿恐懼。當時計算出來的結果顯示：過近日點后的哈雷彗星彗尾將掃過地球，有些報紙故意夸大其恐怖性：彗尾中有毒氣滲入大氣層，并毒死地球上大部分人。實際上彗尾中的氣體是隕星自然產生，不會毒死人類。當時有些偏僻村落的人們感到異常恐慌，有報道在中歐和東歐甚至有人因此自殺。

從1910回歸開始，哈雷彗星有了照片和光譜紀錄。這次回歸最早是在1909年9月11日被發現，當時彗星光度16等，1910年5月中旬直至月底的彗核亮度達2等～3等，5月17日彗尾長達100度，往后更發展至140度之長。由于天文學家已預計5月20日地球經過哈雷彗星的彗尾（兩者相距只有0.15 AU），這樣引起包括氣象學研究人員對環境的監測。這段時間拍下的彗頭照片顯示彗頭復雜的結構，并且有暈狀和鳥冠狀的光芒，5月24日彗核中心分為兩個，各被拋物線狀物包圍。當年8月時為9等星，翌年1月時變為13等～14等，那次回歸最后的觀測紀錄是1911年6月16日。

哈雷彗星1986年初回歸時，人類對它做了最詳盡地觀測。1982年10月16日率先被美國帕洛馬山天文臺5米反射望遠鏡以CCD拍攝到，當時光度為24.2等，當時暫定名為1982I。

由于1910年觀測時沒有計劃，當時各天文臺觀測方法和儀器上沒有互相聯系，故沒有良好成果。為更有效協調全球觀測網絡、世界各天文臺和天文愛好者之間聯合觀測，以美國噴氣推進實驗室為中心，由美國航空航天局贊助，并經國際天文學聯會同意，由22位天文學家組成委員會于1982年8月16日在希臘舉行的國際天文學聯合會第18次全體會議上正式成立“國際哈雷彗星觀測計劃”。計劃有統一的觀測原則，出版規范觀測資料和方法，也考慮資料的整理，因此使比較研究更容易。此計劃由1983年10月中旬開始直至1987年末，持續對哈雷彗星進行觀測。

為了進一步觀察哈雷彗星的詳細情況，當時參加這場國際哈雷彗星觀測計劃的國家的所屬機構中，美國航空航天局、蘇聯太空局、歐洲空間局以及日本宇宙空間研究所發射了7架宇宙探查器，其中由美國發射的ICE、歐洲發射的“喬托”號、日本發射的“先驅”號和“彗星”號以及蘇聯發射的“維加一”號和“維加二”號在天文迷中普遍被稱做“哈雷艦隊”。

1991年2月，歐洲南方天文臺使用1.54米丹麥望遠鏡觀測到哈雷彗星的亮度突然從25等增亮至21.5等，并出現20角秒（約20萬千米）的彗發，這估計是受到一顆小行星的撞擊或者太陽耀斑的激發所致。

20世紀最后一次拍攝中發現哈雷彗星是在1994年1月10日，是由智利的3.58米新技術望遠鏡觀測到的。2003年3月6日，天文學家以南歐天文臺3座8.2米VLT望遠鏡在長蛇座頭部再次拍到了它（共有81張照片），距離地球27.26 AU（40.8億千米），光度28.2等。天文學家相信，以現時觀測技術，它在2023年過遠日點（35.3 AU）時也可拍到其影像。

哈雷彗星下次過近日點為2061年7月28日。

■這是一張珍貴的彗核照片。1986年哈雷彗星靠近太陽時,歐洲空間局的一艘宇宙飛船“吉托”號在600千米的近距離拍攝了這張圖片，圖中彗核大小是15千米×8千米,有氣體與微細塵埃從向陽的那一面噴發出來