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    A comet's orbit showing the different directions of the gas and dust tails as the comet passes the Sun - Юкатан, CC BY-SA 4.0

    彗星塵粒有幾細?

    幾個月前曾有彗星拜訪,已想寫了,結果拖到今天。彗星由冰塊塵粒組成不發光,走近太陽時才被揮發出彗尾,彗尾反光我們才觀測到。以上是隨便從網上找到的圖解。

    今次想問:彗星塵粒要幾細才會揮發出彗尾?有得計的。彗星受着兩股太陽力量,一是被太陽吸住的常規引力,另一是彗尾被太陽向外揮發的輻射壓力。當這兩個一拉、一推的力相等時就有此象。假設彗星塵粒是球體,質量 m ,半徑 R,密度 p ,即推得:

    設這塵粒距太陽為 , 為太陽質量, 為引力常數。太陽對這塵粒的引力為:

    第二個等號換走了 。設 為太陽亮度, 為光速。太陽對這塵粒的輻射壓力為:

    上式右方首項反映輻射壓力跟亮度正比、跟距離平方反比,第二項則反映輻射壓力跟塵粒的圓橫切面(

     )正比。當這兩個力相等,或即
     時,簡單計算即得:

    通常 

    。其他數字都知道的,代入即得:

    籠統而言,彗星塵粒直徑要小於400納米才被揮發見到。你沒想過是這麼細吧。

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