彗核

雖然彗發的體積龐大、彗尾很長很大，但它們所含物質極其稀少，當彗發或彗尾掩星（掩星是彗星從其它星的前面經過而遮擋星光）時，星光減弱極其微小。彗星物質絕大部分集中於不大的固態彗核中彗發和彗尾的物質歸根結底來自彗核，因此彗核是彗星的本體。 彗核有多大？從地球上望遠鏡中也難分辨彗核的大小。1927年，龐斯一温尼克（Pons一Winnecke）彗星接近地球到0.037天文單位時，望遠鏡也分辨不出其彗核大小，估計其彗核直徑不超過1Km。從觀測資料間接估算表明，大多數彗星的彗核直徑在幾百米到十幾Km範圍。有少數彗星的彗核直徑可能較大，例如，估計掠日彗星族的原來母彗星的彗核直徑達50Km，Schwassmann一Washmann的彗核直徑為20Km，（2060）chiron的彗核直徑為90Km（早先認為是小行星，現傾向認為它是彗星）。多數彗星的彗核直徑被認為大約或小於10英哩（16公里），但是，我們已經知道的彗星直徑從100米到40公里都有。

彗核是什麼形狀的？這更難觀測。過去一般認為彗核是球形的。現在有些證據説明彗核常常不是球形，更可能是近似於三軸比為2:1:1的扁球。最可靠的是飛船蒞臨哈雷彗星的一系列攝像揭示其彗核的真面目，它大致是三軸16×8×8公里的扁球，更像是扁花生，其表面崎嶇不整，有幾個淺坑（直徑約1公里），及丘、谷，表層覆蓋不均勻的暗塵，反照率很低（0.02一0.04），暗黑如煤，而並不象過去認為的像冰雪那樣亮。 哈雷彗星的核像馬鈴薯（16 X 8 X 8），由等量的冰和塵埃組成，而冰的80%是水冰，15%是一氧化碳，其餘的幾乎都是二氧化碳、甲烷和氨。科學家相信其他彗星的化學成分也類似哈雷彗星。 哈雷的彗核是極度的攸黑，天文學家相信，或許其他彗核也是，覆蓋在大部分是冰核心外面的是塵埃和岩石組成的黑色外殼，只有當彗星外殼上的孔洞朝向太陽時，內部才會被陽光加温，氣體才會被釋放出來。

在2001年，當深空1號太空船飛越過包瑞利彗星時，發現他的彗核（8 X 4公里）大約是哈雷彗星的一半大。包瑞利彗核的形狀也像是馬鈴薯，並且表面也是黑暗的。也像哈雷一樣，包瑞利彗星只有在外殼的孔洞暴露在陽光下時，才會有一小部分的區域釋放出氣體。

海爾-波普彗星的彗核直徑估計在30-40公里之間，因為他的彗核特別大，能釋放出大量的氣體和塵埃，使得海爾波普在裸眼的觀察下顯得特別明亮。

維爾特二號彗星的彗核直徑大約5公里，

P/2007 R5的彗核直徑大約在100-200米，

彗核（也代表彗星）的質量有多少？這也很難測準。從有關觀測資料推算，彗核質量一般在1013一1019克範圍，也有多到1020一1022克及少到1010一1011克的。哈雷彗星的質量為1.5×1017克。

彗核的物質成分和內部結構又是怎樣的呢？還不很清楚。從彗核的質量和大小，可以初步算出它的平均密度，如，哈雷彗星的平均密度約0.3克/立方厘米，這比預想的H2O冰一塵混合的固體密度（約1克/cm3）小，説明彗核內部是多空隙的。根據彗星光譜及飛船對哈雷彗發中塵粒探測，從這些來自核的物質推知，彗核主要由冰物質（水冰、二氧化碳冰等）和塵埃物質組成，其中最多的成分是水，估計彗核中除了氫等少數化學元素貧乏外，其餘元素的相對含量（丰度）基本上跟太陽及宇宙的丰度相同。 過去曾很長時間爭論彗核是鬆散的固態顆粒集合（沙礫模型）、還是整個實體冰塊（緻密核模型）的問題，1950年，惠普爾提出彗核是冰和塵凍結的“冰凍團塊模型（Ice conglomerate model）”，或俗稱“髒雪球”，它完滿地解釋了很多觀測事實。以後這一模型又被作了不少發展，有人認為彗核內部還有類似於行星內部的核、慢、殼結構，有人認為彗核內部較均勻。從彗核分裂的亞核大致有同樣光譜特徵等觀測事實，可以認為彗核在大尺度上平均是較均勻的，但小尺度上可能不均勻，而彗核表層（即殼），則不同於內部，這是由於表層受宇宙線高能粒子轟擊及蒸發與化學反應等過程而發生了改變，形成了象瀝青之類的暗色有機物質，而且彗核表面各區域很不均勻。 從近核現象也可以推求彗核的一些性質。很多彗星的近核現象是不對稱的，其重要原因是彗核有自轉和其表層不均勻。由近核現象已推求約50顆彗星的自轉週期，有的還算出了自轉軸的空間的方向，彗星自轉週期有小於5小時的，也有長達幾天的，平均約15小時，而自轉軸方向是隨機分佈的。彗核表面覆蓋暗塵，其導熱率很小，因而彗核內部可以保持很冷而並不融化。彗核表層不均勻，某些小區域（活動區）更常排出物質，形成噴流等近核現象。 ^[1]