
彗星 (Comet) 是太阳系中的一类小型天体,其核心由松散的冰、尘埃和小岩石构成。当彗星接近太阳时,彗核 (Comet nucleus) 受到加热而释发气体和尘埃,形成一个扩展的大气层,称为彗发 (Coma),看起来像环绕彗核的一片云。受到太阳辐射和太阳风的影响,彗发中的气体和尘埃可能会被吹出来,形成可见的彗尾 (Comet tail)。彗尾中的离子化气体受到太阳风的影响,总是背向太阳,并放射出彩色的光辉。彗尾中的尘埃喷流则拖曳在彗星轨道的后方,可直接反射太阳光。彗核的大小从数百米到数十公里不等,彗发的直径可达到地球直径的 15 倍,而彗尾则可能延伸超过 1 个天文单位(即 1 倍日地距离)。
下图是 1997 年 4 月拍摄的海尔-波普 (Hale-Bopp) 彗星,它具有明显的双彗尾结构,蓝色彗尾由气体组成,白色彗尾由尘埃组成。

近年来,人造太空探测器曾多次对彗星开展近距离观测。2014 年 8 月 6 日,罗塞塔号探测器与丘留莫夫-格拉西缅科 (Churyumov-Gerasimenko) 彗星在太空会合,下图是 2014 年 9 月 19 日拍摄到的彗核。

每颗彗星的彗发和彗尾都是独特的。彗发使彗星看起来比较模糊,容易与恒星、行星区别开来。彗尾的存在也让彗星更容易被辩认出来。如果彗星离地球足够接近且足够明亮,在地球上就可以用肉眼观察到,长长的彗尾甚至有可能在天空中扩展达到 30°。因此,自古以来世界各地都曾观察和记录过彗星的出现。
哈雷彗星 (Halley's Comet) 是最著名的一颗彗星,在地球上,它是唯一能用肉眼直接看到的短周期彗星,每隔 75 年或 76 年就会回归一次。1705年,英国天文学家爱德蒙·哈雷 (Edmond Halley) 发表论文《彗星天文学论说》(Astronomiae cometicae synopsis),文中应用牛顿运动定律计算了木星和土星的引力对彗星轨道的影响。他在检查历史上的彗星记载之后,发现 1456 年、1531 年、1607 年和 1682 年出现的彗星具有类似的轨道参数,因而推断它们其实是多次回归的同一颗彗星,周期在 75 至 76 年之间。在估计行星引力对彗星的摄动效应之后,他预测这颗彗星将于 1758 年再次接近地球。1758 年 12 月 25 日,这颗彗星被德国的一位业余天文学家约翰·格奥尔格·帕利奇 (Johann Georg Palitzsch) 观察到,证实了哈雷的预测。这是牛顿力学在天文学上最早的成功预测,这颗彗星从此被命名为“哈雷彗星”。
迄今最后一次哈雷彗星回归发生于 1986 年,下图是 1986 年 3 月 8 日拍摄的哈雷彗星。预计哈雷彗星下一次到达近日点将发生在 2061 年 7 月 28 日。

中国古籍中存在大量关于彗星的记载。然而,由于各颗彗星的形态差异较大,古人根据不同形状为它们赋予了多种名称,包括彗星、孛星、天欃星、蓬星、长星、六贼星、昭明星、茀星、司危星、天棓星、蚩尤星、天锋星、五残星、天枪星、狱汉星,等等。
中国存有最完备的哈雷彗星纪录,其中最早的一次发生在鲁文公十四年(公元前 613 年),记载于《春秋》之中。据中国近代天文学家朱文鑫考证,自秦始皇七年(公元前 240 年)至清宣统二年(公元 1910 年),共有 29 次连续的哈雷彗星记录,并且符合轨道计算的结果。
下面列举中国古籍中的哈雷彗星记载。
《春秋·文公十四年》:(鲁文公十四年 [公元前 613 年] )秋,七月,有星孛入于北斗。
《史记·秦始皇本纪》:(秦始皇)七年 [公元前 240 年] ,彗星先出东方,见北方,五月见西方。
《汉书·天文志》:孝文后二年 [公元前 162 年] 正月壬寅,天欃夕出西南。
《汉书·天文志》:孝昭始元 [公元前 86 年] 中,汉宦者梁成恢及燕王候星者吴莫如见蓬星出西方天市东门,行过河鼓,入营室中。
《汉书·五行志下之下》:元延元年 [公元前 12 年] 七月辛未,有星孛于东井,践五诸侯,出河戍北,率行轩辕、太微,后日六度有余,晨出东方。十三日夕见西方,犯次妃、长秋、斗、填,蜂炎再贯紫宫中。大火当后,达天河,除于妃后之域。南逝度犯大角、摄提,至天市而按节徐行,炎入市中,旬而后西去,五十六日与仓龙俱伏。
《后汉书·天文志中》:(永平)八年 [公元 65 年] 六月壬午,长星出柳、张三十七度,犯轩辕,刺天船,陵太微,气至上阶,凡见五十六日去。
《后汉书·天文志中》:(永和)六年 [公元 141 年] 二月丁巳,彗星见东方,长六七尺,色青白,西南指营室及坟墓星。丁丑,彗星在奎一度,长六尺。癸未,昏见,西北历昂、毕。甲申,在东井,遂历舆鬼、柳、七星、张,光炎及三台,至轩辕中灭。
《后汉书·天文志下》:(建安)二十三年 [公元 218 年] 三月,孛星晨见东方二十余日,夕出西方,犯历五车、东井、五诸侯、文昌、轩辕、后妃、太微,锋炎指帝坐。
《晋书·天文志下》:惠帝元康五年 [公元 295 年] 四月,有星孛于奎,至轩辕、太微,经三台、太陵。
《晋书·天文志下》:孝武宁康二年 [公元 374 年] 正月丁巳,有星孛于女虚,经氐、亢、角、轸、翼、张。至三月丙戌,彗星见于氐。
《宋书·天文志四》:元嘉二十八年 [公元 451 年] 五月,彗星见卷舌,入太微,逼帝座,犯上相,拂屏,出端门,灭翼、轸。
《魏书·天象志之四》:(永安三年 [公元 530 年] )七月甲午,有彗星晨见东北方,在中台东一丈,长六尺,色正白,东北行,西南指;丁酉,距下台上星西北一尺而晨伏;庚子,夕见西北方,长尺,东南指,渐移入氐;至八月己未,渐见;癸亥,灭。
《隋书·天文志下》:(大业)三年 [公元 607 年] 三月辛亥,长星见西方,竟天,干历奎娄、角亢而没;至九月辛未,转见南方,亦竟天,又干角亢,频扫太微帝座,干犯列宿,唯不及参、井。经岁乃灭。
《旧唐书·天文志下》:文明元年 [公元 684 年] 七月二十二日,西方有彗,长丈余,凡四十九日灭。
《旧唐书·天文志下》:乾元三年 [公元 760 年] 四月丁巳夜五更,彗出东方,色白,长四尺,在娄、胃间,疾行向东北角,历昴、毕、觜、参、井、鬼、柳、轩辕,至太微右执法七寸所,凡五十余日方灭。
《旧唐书·天文志下》:开成二年 [公元 837 年] 二月丙午夜,彗出东方,长七尺余,在危初度,西指。戊申夜,危之西南,彗长七尺,芒耀愈猛,亦西指。癸丑夜,彗在危八度。庚申夜,在虚三度半。辛酉夜,彗长丈余,直西行,稍南指,在虚一度半。壬戌夜,彗长二丈,其广三尺,在女九度。癸亥夜,彗愈长广,在女四度。三月甲子朔,其夜,彗长五丈,岐分两尾,其一指氐,其一掩房,在斗十度。丙寅夜,彗长六丈,尾无岐,北指,在亢七度。文宗召司天监硃子容问星变之由,子容曰:“彗主兵旱,或破四夷,古之占书也。然天道悬远,唯陛下修政以抗之。”乃敕尚食,今后每日御食料分为十日。其夜彗长五丈,阔五尺,却西北行,东指。戊辰夜,彗长八丈有余,西北行,东指,在张十四度。诏天下放系囚,撤乐减膳,避正殿;先是,群臣拜章上徽号,宜并停。癸未夜,彗长三尺,出轩辕之右,东指,在张七度。
《新五代史·司天考》:(乾化二年 [公元 912 年] 四月)壬申,彗出于张;甲戌,彗出灵台。
《宋史·天文志九》:端拱二年 [公元 989 年] 七月戊子,(彗)又出东井,积水西,青白色,光芒渐长,辰见东北,旬日夕见西北,历右摄提,凡三十日至亢没。
《宋史·天文志九》:治平三年 [公元 1066 年] 三月己未,彗出营室,晨见东方,长七尺许,西南指危洎坟墓,渐东速行,近日而伏。至辛巳,夕见西南,北有星,无芒彗,益东方,别有白气一,阔三尺许,贯紫微极星并房宿,首尾入浊,益东行,历文昌、北斗贯尾。至壬午,星复有芒彗,长丈馀,阔三尺馀,东北指,历五车,白气为岐横天,贯北河、五诸侯、轩辕、太微五帝坐内五诸侯及角、亢、氐、房宿。癸未,彗长丈五尺,星有彗气如一升器,历营室至张,凡一十四舍,积六十七日,星气孛皆灭。
《宋史·天文志九》:绍兴十五年 [公元 1145 年] 四月戊寅,彗星见东方。丙申,复见于参度。五月丁巳,化为客星,其色青白。壬戌,留守张,至六月丁亥乃消。
《宋史·天文志九》:嘉定十五年 [公元 1222 年] 八月甲午,彗星见右摄提,光芒三尺余,体类岁星,凡两月,历氐、房、心乃没。
《元史·天文志上》:自(大德五年 [公元 1301 年] )八月庚辰,彗出井二十四度四十分,如南河大星,色白,长五尺,直西北,后经文昌斗魁,南扫太阳(守),又扫北斗天机、紫微垣、三公、贯索,星长丈余,至天市垣巴蜀之东、梁楚之南、宋星上,长盈尺,凡四十六日而灭。
《明史·天文志三》:(洪武)十一年 [公元 1378 年] 九月甲戌,有星见于五车东北,发芒丈余。扫内阶,入紫微宫,扫北极五星,犯东垣少宰,入天市垣,犯天市。至十月己未,阴云不见。
《明史·天文志三》:(景泰)七年 [公元 1456 年] 四月壬戌,彗星东北见于胃,长二尺,指西南。五月癸酉,渐长丈余。戊子,西北见于柳,长九尺余,扫犯轩辕星。甲午,见于张,长七尺余,扫太微北,西南行。六月壬寅,入太微垣,长尺余。十二月甲寅,彗星复见于毕,长五寸,东南行,渐长,至癸亥而没。
《明史·天文志三》:(嘉靖)十年 [公元 1531 年] 闰六月乙巳,彗星见于东井,长尺余,扫轩辕第一星。芒渐长,至翼,长七尺余。东北扫天樽,入太微垣,扫郎位,行角度,东南扫亢北第二星,渐敛,积三十四日而没。
《明史·天文志三》:(万历)三十五年 [公元 1607 年] 八月辛酉朔,彗星见东井,指西南,渐往西北。壬午,自房历心灭。
《清朝文献通考·象纬考十二》:(康熙二十一年 [公元 1682 年] 七月)己巳,彗星见东北方,白色,尾迹长二尺余,指西南,在井宿北河北。壬申,行东北,尾迹长六尺余。
《清朝文献通考·象纬考十二》:(乾隆)二十四年 [公元 1759 年] 三月甲午,彗星见于虚宿之次,色苍白,尾迹长尺余,指西南,每夜顺行,十余日伏不见。四月戊辰,复出在张宿,体势甚微,向东顺行,至五月初隐伏。
《清朝续文献通考·象纬考十》:(道光)十五年 [公元 1835 年] 闰六月十一日,彗星见。
《清朝续文献通考·象纬考十》:(宣统)二年 [公元 1910 年] 四月初二日寅初初刻,东北方云中彗星出见,尾指西南方。因在云中,未能考测。初五日寅初一刻,东北方见彗星,在外屏之北,尾指西南危宿、土公吏之间,测得彗星高四度,正东偏北十五度,嗣于十六日不见。四月十八日戌正三刻,正西偏南柳宿间彗星出见,尾指东南翼宿、明堂之间,测得彗星高二十六度,正西偏南十二度。日渐微,至五月三十日不见。
[1] 维基百科。
[2] 陈遵妫《中国天文学史》。