哈雷彗星（正式名稱為 1PHalley）是有名的短週期彗星，每隔 7576 年就能從地球上被觀測到，亦是唯一能用肉眼直接從地球看到的短週期彗星，人的一生中可能經歷兩次其來訪。其他能以肉眼觀察到的彗星可能會更壯觀和美麗，但可能要數千年才會出現一次，由此可知是長週期彗星。 至少在西元前 240 年，或在更早的西元前 466 年，哈雷彗星返回內太陽系就已經由天文學家觀測和記錄到。在華夏、巴比倫和中世紀的歐洲都有這顆彗星出現的清楚記錄，但是當時的觀測者並不知道這是同一顆彗星的再出現。英國天文學家愛德蒙哈雷最先使用開普勒第三定律估算出他的週期，17581759 年彗星再次來臨的時候，這顆彗星被命名為哈雷彗星，以紀念哈雷的工作。哈雷彗星上一次回歸在 1986 年，而下一次回歸將大約在 2061 年。 1986 年哈雷彗星迴歸時，人類第一次用太空船詳細觀察彗星，得到了第一手的彗核結構與彗髮和彗尾形成機制的資料。這些觀測支援一些彗星結構的假設，如弗雷德惠普的「髒雪球」模型比較正確地預測了哈雷彗星是揮發性冰 水、二氧化碳、和氨－和宇宙塵埃的混合物。資料使科學家建立了更準確的模型運算端；例如，哈雷彗星的表面大部分是宇宙塵埃，沒有揮發性物質，並且只有一小部分是冰。 軌道計算 哈雷是第一顆被確認的週期彗星。文藝復興之前，多數哲學家認定彗星的本質是地球大氣中的一種擾動，如亞里斯多德所論述的。第谷在 1577 年推翻這種想法，他以視差的測量顯示彗星必須比月球更遠。許多人依然不認同彗星軌道是繞著太陽，並且假定它們在太陽系內的路徑是遵循直線行進的 LancasterBrown pp 14 25。 1687 年，艾薩克牛頓發表了它的《自然哲學的數學原理》，介紹引力和運動的規律。雖然他懷疑在 1680 年和 1681 年相繼出現的兩顆彗星是掠過太陽之前和之後的彗星（1680 年大彗星，後來發現他是正確的），但因為他的工作還未完成 LancasterBrown p 35，因此未將彗星放入他的模型中。牛頓的朋友愛德蒙哈雷在 1705 年發表《彗星天文學論說》（Synopsis of the Astronomy of Comets），使用牛頓運動定律計算木星和土星的引力對彗星軌道的影響 LancasterBrown p 76。他檢視歷史的紀錄後，發現 1682 年出現的這顆彗星與 1531 年彼得魯斯阿皮亞努斯、1607 年克卜勒觀測的彗星的軌道要素幾乎相同。因此哈雷推斷這三顆彗星是同一顆彗星，週期在 7576 年之間。在粗略的估計行星引力對彗星攝動後，預測這顆彗星在 1758 年將會再接近地球 LancasterBrown p 78。 雖然直到 1758 年 12 月 25 日，這顆彗星才被德國的一位農夫和業餘天文學家約翰格奧爾格帕利奇觀測到，哈雷的預測是正確的。它受到木星和土星攝動延遲的影響 618 天，直到 1759 年 3 月 13 日才透過近日點 LancasterBrown p 86。在彗星迴歸之前，攝動效應就已經被三位法國數學家亞歷克西克洛德克萊羅、熱羅姆拉朗德和妮科爾 雷娜勒波特組成的小組計算出 LancasterBrown pp 8485，他們認為彗星會在 4 月 13 日回歸（計算誤差一個月）。Sagan and Druyan p 74 哈雷於 1742 年逝世，未能活著看見這顆彗星的回歸 LancasterBrown p 80。彗星迴歸的確認，首度證實了除了行星之外，還有其他的天體繞著太陽公轉。這也是牛頓天體物理學最早成功的預測。1759 年，法國天文學家尼古拉路易拉卡伊將這顆彗星命名為 哈雷彗星，以紀念愛德蒙哈雷的工作。 一世紀的猶太天文學家可能已經認為哈雷彗星會週期性出現 S Brodetsky Astronomy in the Babylonian Talmud Jewish Review 1911 p 60。提出這理論是注意到在一篇猶太法典的短文中 Tractate Horioth page 10a 提到：有一顆星隔 70 年出現一次，會使船長發生錯誤 。 哈雷彗星的紀錄和聯想 最先和最完備的哈雷彗星紀錄皆在中國；據朱文鑫考證：自秦始皇七年（前 240 年）至清宣統二年（1910 年）共有 29 次記錄，並符合計算結果。 在歐洲，哈雷彗星的紀錄也十分詳盡，最早的紀錄在前 11 年，但哈雷彗星迴歸與其他彗星一樣，被眾多迷信的居民聯想成稀罕的災星，與災禍聯絡在一起；1066 年 4 月回歸時，英國剛好遇著諾曼底公爵王朝前的侵略戰爭，當時居民見到彗星高掛的恐懼情況被繪在貝葉掛毯上留傳後世。 1066 年以前 前 613 年，《春秋》「秋七月，有星孛入於北斗」。 前 240 年，《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」。 。 前 164 年後半，巴比倫的粘土板有記錄。 前 163 年 5 月 12 日 漢文帝后元二年己卯正月壬寅《漢書天文志》天欃夕出西南。 前 87 年 7 月 10 日 漢昭帝始元二年《漢書天文志》孝昭始元中，漢宦者梁成恢及燕王候星者吳莫如，見蓬星出西方天市垣東門，行過河鼓，入營室中 前 12 年 10 月，《新約聖經》有伯利恆之星的說法。前 12 年 10 月 9 日漢成帝元延元年 《漢書五行志》元延元年七月辛未，有星孛於東井，踐五諸侯，出河戌北，率行軒轅太微，後六日度有餘，晨出東方；十三日，夕見西方，犯次妃，鋒炎再貫紫宮中；大火當後，達天河，除於後妃之域，南逝度，犯大角攝提，至天市而按節徐行，炎入市中，旬而後西去，五十六日與蒼龍俱伏。 66 年 2 月 20 日漢明帝永平八年《後漢書天文志》 永平八年，六月壬午，長星出柳、張三十七度，犯軒轅，刺天船，凌太微，至上階，凡現五十六日去柳。 607 年 3 月，日本書紀有記錄。隋煬帝大業三年 607 3 月 18 日 《隋書天文志》 大業三年三月辛亥，長星見西方，竟天，幹歷奎、婁，至角、亢而沒；至九月辛未，轉見南方，亦竟天，又幹角、亢，頻掃太微、帝座，干犯列宿，唯不及參、井，經歲乃滅。 684 年 10 月，日本書紀（天武 12 年）有記録。1493 年，歐洲《紐倫堡編年史》編撰者使用的資料來源之一記錄了這一事件，包含事件發生 8 個世紀後的影像。 《新唐書天文志》記錄唐武帝后光宅元年九月丁丑，有星如半月，見於西方。 837 年 3 月 22 日，即唐文宗開成二年二月丙午。這是史上哈雷彗星距地球最近的一次，距離僅僅 003 天文單位（320 萬英里；510 萬公里）。彗星的尾巴在天空中伸展了 90 度，亮度達到 3 等。中國、日本、德國、拜占庭帝國和中東的天文學家都記錄下來這次回歸。皇帝虔誠者路易觀察到了這一現象，並致力於祈禱和懺悔，擔心「王國發生變化及一位王子的死訊傳開」。 《舊唐書天文志》 二年二月丙午夜，彗出東方，長七尺餘，在危初度，西指。戊申夜，危之西南，彗長七尺，芒耀愈猛，亦西指。癸丑夜，彗在危八度。庚申夜，在虛三度半。辛酉夜，彗長丈餘，直西行，稍南指，在虛一度半。壬戌夜，彗長二丈，其廣三尺，在女九度。癸亥夜，彗愈長廣，在女四度。三月甲子朔，其夜，彗長五丈，岐分兩尾，其一指氐，其一掩房，在鬥十度。丙寅夜，彗長六丈，尾無岐，北指，在亢七度。文宗召司天監硃子容問星變之由，子容曰：「彗主兵旱，或破四夷，古之佔書也。然天道懸遠，唯陛下修政以抗之。」乃敕尚食，今後每日禦食料分為十日。其夜彗長五丈，闊五尺，卻西北行，東指。戊辰夜，彗長八丈有餘，西北行，東指，在張十四度。詔天下放繫囚，撤樂減膳，避正殿；先是，群臣拜章上徽號，宜並停。癸未夜，彗長三尺，出軒轅之右，東指，在張七度。 989 年 9 月，日本和中國皆有記録。這一年日本永延三年改元為永祚元年。宋太宗端拱二年 989 9 月 3 日 《宋史天文志》 端拱二年七月戊子，有彗出東井、積水西，青白色，光芒漸長，晨見東北，旬日，夕見西北，歷右攝提，凡三十日，至亢沒。 1066 年 1066 年，彗星在英國出現，並被認為是一種預兆：同年晚些時候，英國哈羅德二世在黑斯廷斯戰役中陣亡，征服者威廉奪取王位。這顆彗星出現在貝葉掛毯上，並在標題中被描述為一顆恆星。該時期倖存的記載將其描述為金星大小的四倍，並且發出相當於月球四分之一的光芒。哈雷當時距離地球不到 01 個天文單位，亮度達到 1 等。 1145 年1378 年 1145 年 4 月，日本天養二年改元為久安元年。宋高宗紹興十五年 1145 4 月 18 日 《宋史天文志》 紹興十五年四月戊寅，彗星見東方。丙申覆見於參度。五月丁巳，化為客星，其色青白。壬戌留守張，至六月丁亥乃銷。 1301 年 10 月，中國的《元史》中皆有記載。元成宗大德五年 1301 10 月 27 日 《元史天文志》 大德五年八月庚辰，彗出東井二十四度四十分，如南河大星，色白，長五尺，直西北，後經文昌、斗魁，南掃太陽，又掃北斗、天機、紫微垣、三公、貫索，星長丈餘，至天市垣，巴蜀之東，梁楚之南，宋星上，長盈尺，凡四十六日而滅。 1456 年 1531 年1759 年 1835 年回歸 1835 年，E J 庫柏在愛爾蘭馬克里天文臺使用口徑為 340 毫米（133 英寸）的巴黎考喬瓦透鏡望遠鏡繪製了哈雷彗星的草圖。 FW Bessel 也畫了哈雷彗星的草圖。1835 年，天文學家在彗星出現期間觀察到的噴流促使弗里德里希威廉貝塞爾認為蒸發物質的噴射力可能足以顯著改變彗星的軌道 Sagan Carl Druyan Ann Comet p 117。 世界各地的著名天文學家從 1835 年 8 月開始進行觀測，其中包括多帕特天文臺的斯特魯維和好望角進行觀測的約翰赫歇爾爵士。在美國，耶魯大學使用望遠鏡觀測彗星。新的觀測結果有助於證實這顆彗星的早期紀錄，包括 1456 年和 1378 年的回歸。 1835 年 8 月 31 日，天文學家 D Olmstead 和 E Loomis 在康乃狄克州耶魯大學首次報告了這顆彗星。在加拿大紐芬蘭和魁北克也都有彗星觀測報告。1835 年後期，來自各地的報道紛紛湧來，當時的加拿大報紙也經常對此進行報道。 天文攝影在 1839 年出現，因為攝影技術直到在 1830 年代才發明，故 1835 年回歸沒有拍攝記錄。 哈雷彗星在 1835 年與 1910 年之間回歸週期只有 7442 年，這是已知的最短回歸週期之一，彗星在行星的影響下，回歸週期曾長達 79 年。 1910 年之回歸 直至 1910 年回歸時，部分民眾仍對哈雷彗星充滿恐懼。當時經算出來的結果顯示：過近日點後的哈雷彗星彗尾將掃過地球，有報紙故意誇大其恐怖性，稱彗尾中有毒氣會滲入大氣層，並毒死地球上大部份人，正如科學家所預料的，這種情況並未發生。不過，哈雷彗星的光譜分析發現了彗星的彗尾中含有氰（一種毒氣），這導致公眾擔心地球透過尾巴時會被氰毒化。不過，由於彗尾中的氰含量極少，擴散到大氣層後並不足以毒死人。Comets Poisonous Tail Halleys Comet 100 years ago 當時有些偏僻村落的人感到異常恐慌，報導稱中歐和東歐甚至有人因此自殺。 這次回歸開始，哈雷彗星有了照片和光譜紀錄；是次回歸最早在 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 23 等，5 月 17 日彗尾長達 100 度，往後更發展至 140 度之長。由於天文學家已預計 5 月 20 日地球經過哈雷彗星的彗尾（兩者相距只有 015 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複雜動蕩的結構，並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 13～14 等，那次回歸最後觀測紀錄是 1911 年 6 月 16 日。 1986 年之回歸 哈雷彗星 1986 年的迴歸是人類有史以來作對它所作的最詳盡的一次觀測，儘管這次迴歸它遠遠沒有以往回歸時那樣的明亮。假如沒有現代的觀測與分析工具，這一次迴歸可能不被人們發現。 1982 年 10 月 16 日美國帕洛馬山天文臺 5 米反射望遠鏡以 CCD 率先捕捉到迴歸途中的哈雷彗星，當時光度為 242 等，距離太陽 11 天文單位，即位於木星及土星之間，暫定名為 1982I。 由於 1910 年觀測時沒有計畫，當時各天文臺觀測方法和儀器上沒有互相連系，故沒有良好成果。為更有效協調全球觀測網路，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，由美國太空總署贊助，並經國際天文學聯會由 22 位天文學家組成委員會於 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畫」（International Halley Watch，IHW）。計畫有統一的觀測原則，出版規範觀測資料和方法，也考慮資料整理，因此使比較研究更容易。此計畫由 1983 年 10 月中旬開始直至 1987 年末，不間斷的對哈雷彗星觀測。 為了觀察哈雷彗星，當時參加這場國際哈雷彗星觀測計畫的國家所屬太空中心中，美國國家太空總署、前蘇聯太空局、歐洲太空總署以及日本宇宙空間研究所發射了七架宇宙探查器，其中由美國發射的 ICE、歐洲發射的喬託號、日本發射的先驅號和彗星號以及前蘇聯發射的維加一號和二號，在天文迷中普遍被稱作「哈雷艦隊」。 1991 年 2 月，南歐天文臺以 154 米丹麥望遠鏡觀測到哈雷彗星的亮度突然從 25 等增亮至 215 等，並冒出 20 角秒（約 20 萬公里）的彗髮，這可能是受到一顆小行星的撞擊或者太陽耀斑的激波激發所致。 21 世紀的觀測 在 20 世紀最後一次在拍攝中發現哈雷彗星為 1994 年 1 月 10 日，以智利的 358 米新技術望遠鏡（New Technology Telescope）觀測。2003 年 3 月 6 日，天文學家以南歐天文臺三座 82 米 VLT 望遠鏡在長蛇座頭部再次拍到它（81 張照片，共計九小時曝光），距地球 2726 AU（408 億公里），光度 282 等；天文學家相信：以現時觀測技術，即使它在 2023 年過遠日點（353 AU）還要暗 25 倍之下，也可拍到其影像。 2061 年之回歸 哈雷彗星的下一次透過近日點發生在 2061 年 7 月 28 日，與 19851986 年回歸相比，這次觀測位置更好，因為彗星將與地球位於太陽系同一側。屆時哈雷彗星最接近地球將是近日點後一天。預計當時亮度為視星等03 等，相較之下 1986 年亮度為僅為視星等 21 等 。 2060 年 9 月 9 日，哈雷彗星將經過木星 098 AU（147000000 公里）範圍內，然後在 2061 年 8 月 20 日經過金星 00543 AU（8120000 公里）範圍內。 2134 年之回歸 哈雷彗星將於 2134 年 3 月 27 日抵達近日點。2134 年 5 月 7 日，哈雷彗星將經過地球附近，距離 0092 天文單位（13800000 公里）。屆時視星等預計為 20 等。 相關流星雨 獵戶座流星雨 寶瓶座 η 流星雨 參考資料 參考文章、書目 《1680 年的大彗星及約翰･佛萊始迪度》作者南政次，『天文通訊』第 34 巻 207 號（1986 年）臺北市立圓山天文臺出版 《哈雷彗星觀測手冊》王德昌等編著，紫金山天文臺編輯，四川科學技術出版社 1985 年 10 月初版。書號：1329858 《天文考古錄》P5980，朱文鑫著，商務印書館 1933 年 1 月初版 《International Halley Watch Amateur Observers Manual for Scientific Comet Studies Sky Publishing Corporation（November 1 1983） ISBN 9780933346406 外部連結 Halleys nucleus by Giotto spacecraft cometographycom sedsorg Orbital simulation from JPL Java Ephemeris Donald Yeomans Great Comets in History A brief history of Halleys Comet（Ian Ridpath） Halleys Comet12 BC Category 天文觀測 Category 天文學史 Category 太陽系 1P 哈雷彗星 0001 Category 週期彗星 Category 太空船探測的彗星 Category 流星雨母天體 Category1986 年科學