彗星的射电辐射有哪些特点?

彗星的射电观测是近 10 多年才开始的。 1957 年 月阿仑德罗兰彗星( 1957 Ⅲ)飞近太阳,它的近日距是 4700 万千米,离地球最近时只有 2500 万千米,在光学上它是很亮的。当时有几个国家用射电望远镜观测它的射电,使用的波长为 0.5 米至 15 米的几个波段,但没有收到它的信号。 1965 年 10 月,池谷 – 关彗星过近日点时,离太阳只有 46 万千米。日本东京天文台用 架射电望远镜,从波长 1.8 厘米至 1. 田米的波段观测。捷克的天文台也用两架米波射电望远镜观测了它,也没有收到什么信号。 1970 年 月贝内特彗星离太阳 0.5 天文单位时离地球 0.7 天文单位,根据推测,彗星有水分子发射的 1.35 厘米射电以及水的射电,在这一波长内使用了直径 25 米天线进行观测,结果还是没有收到彗星的射电。

几经失败后,对仪器进行了一番改进,提高了灵敏度,终于在 1973 年第一次接收到了科胡特克彗星的射电。

科胡特克彗星曾轰动一时,它是 1973 年 月 日晚上西德汉堡天文台的卢博斯·科胡特克用照相的方法在长蛇座发现的,当时亮度是 16 等,离地球 7.5 亿千米,是 1973 年发现的第 16 颗彗星,临时的命名为科胡特克( 1973f ),它的轨道近于抛物线,和地球轨道面成 14 °的倾角。

1973 年 12 月 日,一个射电天文台在 毫米波段观测到这颗彗星的甲基氰( CH CN )分子发出的射电,接着另一天文台又在 18 厘米波长发现了羟基( OH )发出的射电。这两次是射电天文研究彗星以来第一批接收到的彗星射电,为彗星的射电研究开创了新纪元。 CH CN 是复杂的分子。在此以前,射电天文工作者只在两个星系核心观测到了这种分子,这次在彗星上也发现了它,表明彗星上可能保存着原始星云的遗迹,因此对彗星的研究可以提供研究太阳系早期历史的线索。

1973 年 12 月 28 日,北京时间 18 点 24 分,科胡特克彗星以每秒 111 千米的速度过近日点,当时离太阳 2100 万千米,从地球上看离太阳 15 角分,靠得很近,从地球上不能看到它。但在地球大气层以上则不受限制。飞船上的宇航员在 437 千米的高空厨肉眼看到了它,它像一团火焰,灿烂绚丽,还看到一条反常彗尾,是彗核喷出的尘粒和气体流。

在紫外、红外和可见光等波段都有观测到彗星的羟基( OH )辐射。科胡特克彗星在过近日点前,在厘米波观测到了 OH ,但过近日点后,它显现出与其他气体分子一样的发射,这似乎很异常,由此也使 OH 在彗星中的地位有所提高,很受人们的注意。

彗星的射电观测分 个方面:线谱、连续谱和雷达观测,跟红外观测类似。彗星在不同波长的连续谱可用于推求彗星质点的性质。至今只观测到两颗彗星有连续射电, 颗是科胡特克彗星在波长 3.7 厘米、 2.8 厘米、 4.1 毫米和 1.4 毫米附近的连续射电。另 颗是威斯特彗星在波长 3.7 厘米附近的连续射电。但对小林 – 波格 – 米伦彗星、德阿雷斯特彗星( 1976 Ⅺ)及布拉德菲尔德彗星的连续射电观测还没有成功。有人认为彗星的连续射电可能来自冰粒晕,但也有人对此说法持异议。

在原则上,雷达探测可以推求彗核的大小、自转及表面性质,但由于缺乏足够手段,彗星的雷达观测应用不多。仅对恩克彗星取得了雷达观测的结果,估算出它的彗核半径为 0.5 千米至 3.8 千米。而对科胡特克彗星和阿雷斯特彗星的雷达观测没有成功,不成功的原因或许是因为有挥发性强的“彗星霜”复盖着彗星,或许是因为观测时机不利等等。

彗星的射电谱线观测较多,至今已观测到近印种恒星际分子的射电谱线。现在认为这些分子可能在彗星中也有,因而努力去寻求它们在彗星中的射电谱线,然而取得的成果是有限的。彗星射电中最突出的是羟基( OH )谱线,而这也只是在 11 颗彗星中观测到了,其中的科胡特克彗星的 OH 射电很弱,曾有人怀疑观测不可信。在一些彗星中,除了羟基( OH ),还观测到了其他分子的射电谱线,但观测的可靠性比较差些。

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