假如一颗直径超过一百公里的彗星进入太阳系 人类可以多久发现并准确计算出它的运行轨道？ 第1页

彗核直径 100.1 千米、正在靠近太阳的天体，距离地球约 50 天文单位时就有概率被红外线望远镜发现，距离地球约 28 天文单位时就有概率被哈勃空间望远镜根据颜色检测到，此时哈勃空间望远镜的分辨率不足以判定目标的直径约 100 千米——当然，发现目标后其他观测手段很快就会用上，估计一下直径还是可以的，但误差较大。哈勃空间望远镜可以在 2.8 天文单位距离上确定目标直径约 100 千米。

• 比这更大的天体的最远可能发现距离、可确定直径的距离都会相应延长。
• 地面上的可见光望远镜通过长时间曝光亦可发现 40 多天文单位上直径约 100 千米的天体。例如这是估计直径约 108 到 167 千米的小行星 15760 的五分钟曝光照片，该天体的平均轨道半径约 44 天文单位，近日点也远于 40 天文单位：

在 28 天文单位那样的距离上，自然形成的、直径上百千米的星际天体相对太阳的速度通常而言在 40 千米每秒以内。这速度和距离比起来是很慢的，想算出准确的轨道，需要积累数年的观测数据。

• 这类问题关注的显然是“对彗星撞击地球的预警”。速度数十千米每秒的物体从数十天文单位之外飞到地球轨道需要漫长的时间，即使算出的轨道指向地球，人们也可以慢慢地准备拦截。

目前，并非所有方向都有哈勃空间望远镜那样大的望远镜在监视，但小一些的望远镜实在太多了。彗核直径 100.1 千米的彗星在进入土星轨道（距离太阳约 9.6 天文单位）前后被发现的概率很高，在进入木星轨道（距离太阳约 5.2 天文单位）时还没被人们发现的概率几乎是零。更大的彗星被“几乎必定发现”的距离也更远。

• 那彗星当然也可以不在黄道面上。对于可能发现的距离来说，这都是一样的。

在土星轨道以内，这样的彗星的运动轨道在一天内就能出数据，数天内就能很好地确定。

• 彗星从土星轨道径直飞到地球上通常需要数年时间，足够美国、俄罗斯、中国各自发射巨型热核炸弹去偏转它。

现实中，星际天体鲍里索夫彗星于 2019 年 8 月 30 日被身在克里米亚天文台的业余天文学家根纳季·鲍里索夫用定制的 0.65 米望远镜发现。鲍里索夫彗星的彗核直径估计为 700 米到 3.3 千米。对图片档案进行的检索显示，鲍里索夫彗星在 2018 年 12 月 13 日就被拍摄下来，当时它距离太阳约 7.8 天文单位^[1]。

参考

1. ^ https://arxiv.org/abs/1911.05902