哈雷彗星怎么可以预测?


11

我们怎么知道哈雷彗星将每76年再次出现?我知道这颗彗星绕太阳公转,但是科学家们如何才能知道它不会被抛弃,例如通过传递木星和木星引力将其拖向另一个方向呢?它在太空中并不是一个很大的物体,所以在我看来,它的轨道可以很容易地改变。

Answers:


23

每次哈雷彗星经过我们时,我们都可以对它的当前轨道做出很好的估计,并确定它与下一个轨道上的木星,土星,天王星或海王星等太阳系巨大物体之间的距离。我们可以对重力微扰效应做出很好的估计,从而知道在哪里寻找它。

实际上,几个世纪以来,天文学家一直在精确地做到这一点

哈雷因此得出结论,实际上所有这三颗彗星都是同一物体,每76年返回一次,此后的时间已被修改为每75-76年一次。在粗略估计了彗星在行星的引力作用下所能维持的扰动之后,他预测彗星将在1758年返回。

哈雷对彗星归还的预测被证明是正确的,尽管直到1758年12月25日才被德国农民兼业余天文学家约翰·格奥尔格·帕里奇施(Johann Georg Palitzsch)所发现。直到1759年3月13日它才通过近日点,木星和土星的吸引力造成了618天的减速。由三位法国数学家Alexis Clairaut,Joseph Lalande和Nicole-Reine Lepaute组成的团队计算了该效应,然后将其返回(直到4月13日,误差为一个月)。

然而,哈雷的位置很难预测远超过单个轨道的时标。从长远来看,该轨道是混沌不稳定的,并且有可能在数十万年内与行星相撞或从太阳系中弹出。

您提到:

它在太空中并不是一个很大的物体,所以在我看来,它的轨道可以很容易地改变。

事实证明,空间中物体的质量不影响其他物体的重力如何改变其轨迹。一根羽毛,一个棒球,一个彗星和一个小的月亮,沿着同一条轨迹连续不断地飞越木星,它们都将以相同的方向和速度以相同的方向离开木星附近。小月亮对木星的影响要比羽毛大,但除此之外,没有区别。


1
留下这个问题:哈雷彗星的轨道是否稳定?也就是说,行星的扰动会在较大范围内“平均化”,以使它大致保持在同一“邻域”中,或者扰动具有累积作用,并逐渐改变其轨道,如果是这样,可以预测它的未来轨道是距现在200、500、1000年吗?
安东尼X

4
这是混乱的不稳定状态-扰动既不会抵消,也不会均匀地累积。arxiv.org/abs/1409.7762
罗素·博罗戈夫
By using our site, you acknowledge that you have read and understand our Cookie Policy and Privacy Policy.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.