彗星爲繞日旋轉之星氣,其軌道或爲橢圓,或爲拋物綫及變曲綫不等,其兩心差較行星之兩星差尤大。自昔發見之彗,載於西曆紀年以後者六百有奇,近今五十年新測見者計有八十之數。彗星之軌道方位已測知者共有二百五十,其爲拋物綫或橢率尤大,而與拋物綫無異者計二百有五,其爲變曲綫者有五,其見爲橢圓形者有四十,而其交於黃道之角自零度至九十度不等,行向順逆亦無定。發見之期以二三月爲常,亦有數日至年餘者,蓋其久暫乃隨其密率與長度而變也。
英人奈端於康熙十九年攷得一彗星之軌道爲拋物綫形,日居其心。依拋物綫根數之式,則其行次方位可以預測,惟繞日周時無法可求。乃記其已顯之行狀及所行軌道之根數告知天學家謂日後彗星遇有相合即此星之復見。及好裡於康熙五十九年至乾隆七年之閒專心攷驗彗星軌道測知彗星行拋物綫者二十有四,因推得一千五百三十一年、即明世宗嘉靖十年。一千六百零七年、即明神宗萬曆三十五年。一千六百八十二年,即康熙二十一年。三次所見之彗星所行軌道略同,確爲一彗,繞日周時約七十五六年,謂當再見於一千七百五十八年之終或一千七百五十九年之始。即乾隆二十四年。及一千七百五十八年十二月,此彗果見,遂名之爲好裡彗。此後再見之期當在一千八百三十五年、即鹹豐六年。一千九百十年,即宣統二年。及期皆驗。自好裡發明周時,繼此而知他彗星週期者不下三十,其周時皆不逾百年。有彗十八已屢見,往復測其周時並卑點高點之距,及所見之次數,列表於左。
【表格見原書】
表中所列諸彗周時頗短,卑點距太陽亦近。比一拉彗於道光二十六年見,其體裂而爲二。迨鹹豐二年又見之,二體相距約逾二百八十萬裡。厥後西人包克於同治十一年在瑪德拉斯所見之彗星,知其爲比一拉彗無疑。更有數彗星已知其裂爲二體或裂爲數體由此知彗星與流星有相關之理。且每次彗星過後,流星益衆,必因在尾質脫落於軌道閒,團結而爲流星。表中勃洛格斯彗第一次以遠鏡窺之,見其體裂爲四。至屢見而形不變者,惟好裡彗。
彗星周時凡不足百年者,業已知其軌道爲橢圓,而橢率甚大。惟周時多至千百年者,雖有重至卑點之期,吾人所不及見而考之也。
在有周時之彗星中,測得數彗當居高點時見其位置屬乎行星軌道,今已測定有十八彗屬木星,兩彗屬土星,三彗屬天王星,六彗屬海王星。懸揣彗星軌道始必爲拋物綫式,及行近某大行星,被其所攝,改道而馳,遂爲橢圓軌道。木星體大,故所攝彗星之多若是。
詳測兩次同形之彗,按根數而計其軌道,則其再至之時,即可知其爲前見之彗。惟以目力或遠鏡窺之其同否,實不足據,因各彗形狀不能無改易也。更有一等彗星,即考其軌道亦不足憑,因其雖歷若干年,而一見仍難確指爲周時否也。
更有數彗,其體簡潔可觀,最奇者形如光環。此類之彗,今尚未明。
嘉慶十六年曾見一彗,形極光曜,當九月閒經過卑點,其尾亙於天際,長及二十五度。
龐斯於嘉慶二十三年在瑪色勒測得因格彗係行橢圓軌道,計周時約三年有半。在乾隆五十一年六十年、嘉慶十年歷測周時,每次微短,理頗奇異,大抵被行星攝之使然。因格氏當嘉慶二十四年測其周時爲一千二百十一日又百分日之七十八。道光二年爲一千二百十一日又百分日之六十六。道光五年爲一千二百十一日又百分日之五十五。鹹豐八年爲一千一百十日又百分日之四十四。因格謂空際有一種微渺之氣,是生阻力,漸向前則氣漸密,阻力亦漸加,彗星經此阻力而行漸緩,故軌道改小,周時漸短,以光緒六年所測文納克彗行率爲據。然厥後西人拔克倫測驗彗星,又與因格之説不合,是則改小軌道之説猶是疑案。
咸豐八年杜那底彗又見,而形狀較昔闊大。杜那底氏初在弗連司天文臺測見此彗,其光絶倫,尾長至一萬萬裡以外,其時大角明星適出於尾際,而彗星之光未嘗稍減。
楊氏天文學曰:彗星體積極大,如連尾計入,其偉大之數常出意想之外。通例彗首之徑約自十一萬裡至四十二萬裡,彗星徑之在三萬裡下者,每不易見。但超過四十二萬裡者雖在紀録中有之究不多見。
臣謹案:嘉慶十六年之彗曾有一時,其徑竟比太陽徑大百分之四十。
楊氏天文學曰:彗首之徑常有變遷,大抵近日時則縮,離日後則仍復原狀。
臣謹案:彗星伸縮之故,迄無定解。侯失勒約翰嘗謂此種變遷僅屬光學關係,蓋當彗星近日時核質之一部份爲日熱力所蒸散,故不見,離日後至氣候較冷之區凝結又見雲。
楊氏天文學曰彗核之徑約自三百里至一萬四千里或一萬七千里。徑之變遷,亦日有不同。但核徑之變,似關乎射出物與光芒,二者與距日遠近無涉。
彗星之長常在一千四百萬裡至二千八百萬裡,甚有至三萬萬裡者。然星體積之大既若是,而體質僅及地球體質之一小份。因彗星行近恒星時恒星絶無變更,而彗星轉受攝力影響,遂成體大質稀之物,故量不重。
臣謹案:最大彗星之體積僅爲地球體積十萬分之一,約爲地球空氣體質之十倍。
楊氏天文學曰:彗星密率必爲極小,彗首之徑如爲十四萬裡,體質爲地球體質十萬分之一,則平均密率當爲地球面空氣密率六千分之一。以彗尾論,則密率之小更覺無限。科學上之真空已無密率可言,而彗尾密率尚遠在真空下。此可由星體之透明見之,二十八萬裡徑之彗星雖在核中,尚能透見小星,密率之小可知。
彗星之光變換甚速,且無定例當。其近日而自能發光,可從光圖中證之。因光圖所顯,全無日光僅見亮紋數條,中有三條,通常視爲炭輕氣,有時復有第四紋可見,如彗星非近日時,更有鈉鎂或爲鐵。光綫發見,或通常炭輕光紋爲別種光紋所掩使然。西人陸克尤氏謂彗星光圖變遷與彗之距日有關,但此事尚屬疑問。
彗星初見時常作圓形雲霧狀星氣,近心處則較亮,迨行近太陽則光力驟增,其核始顯,自是核在向日之面噴射光芒,形如髮狀,左右勻垂,逐層分佈,每有延長至數小時而漸薄漸隱,更成普通彗端星氣而止。
造成彗尾之物質,論者頗多。有謂彗星行向太陽時從核中發射物質,繼爲太陽所拒,乃成尾狀。據此以比較其實在大小及形狀,推算彗星在軌道上不同諸點,頗爲有據。
臣謹案:準是説則彗尾僅爲被拒諸微物所合而成,各質點自循其雙曲綫軌道繞日而行。第微物之結,合力甚小,故以漸分離脫去彗首。且因放射力小故微物質點之軌道常近在彗星軌道平面內,致彗尾成爲空平之圓錐體,而末端有大口之形。
楊氏天文學曰:彗尾質點離彗首後,仍作原有行動,沿日彗閒直綫而行。惟因彗星之動,故質點行成灣形,太陽之抗拒力愈大,彗尾彎度愈小。
西人勃累狄輕曾本以上理由,分彗尾爲三類,茲述之如右。
第一類爲長直射綫,此類彗尾之物質,其太陽拒力當爲攝力之十二倍至十五倍,是以質點行離彗星之速率約爲每秒鐘十一裡至十四裡。此速率又以漸增長,直至不可數計。勃累狄輕氏又以密率之低謂質點含有輕氣,此氣由分離炭輕氣而來。彗尾質點既分離無定,且光亮不足,非分光鏡所能分析,故天然情形難明。
第二類爲彎曲羽形之尾,此類疑爲炭輕氣所成,其拒力尾面爲二.二倍攝力,尾裏拒力僅及面部之半。
第三類爲梗刷狀之短曲尾,其拒力較攝力相差極微,質點中似爲金屬氣,或鐵氣,參和鈉氣等,狀極濃厚。
彗星質點受天然拒力之狀尚未確定,近時天文家有謂電力所致最近試驗又以爲光浪推拒作用使然。光浪推拒之力亦屬光力,電磁論中之結果,故二説亦不相背謬。
大彗星行近日時有特殊見象蓋尾中有一黑紋如彗首之影但與太陽向成或大或小之角度,則非影可知,如彗星距日較遠時,則尾中黑紋又轉爲亮。
彗尾有時向日,有時與日成直角,有時則成光鞘包圍彗首而向日方發射,有時彗質微點離彗而成煙雲,恍若炸彈爆發之煙狀。凡茲見狀,與上述理論無大異。
綜上諸説,彗體組織其首當爲金屬小物質,分佈甚廣,各質點皆帶一氣包,光即由氣包發出。至組合質點之大小,議論紛如,尚無定説。或謂質點均屬大石,或謂僅屬塵雲,要皆疑似之説耳。
《清朝續文獻通考.象緯七》
清 劉錦藻 綜述
《清朝續文獻通考.象緯七》 劉錦藻 清 清 A2天象記錄總部 綜述