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地球为什么能安然穿过彗星的尾巴?

彗尾的密度很低,尤其是离子尾。若你与彗星相对静止地运动、让离子尾裹住你的身体,你的皮肤几乎感觉不到彗尾的存在。地球与彗星留下的尘埃和小碎片互动会产生流星雨,这些碎片通常小到在大气里烧成气体或尘埃并缓慢落下的地步。

彗尾和彗发由反射阳光的灰尘和发光的离子化气体组成。彗核的直径通常低于 30 千米(典型直径在 1 到 10 千米间),而彗发可以比行星或太阳还大,其密度远低于地表大气。彗星通常有至少两条彗尾:尘埃尾长约 1 万到 1000 万千米,离子尾可延伸数千万千米,乃至 1 到 3.8 天文单位[1]。每立方米离子尾平均而言有数百到数十万个粒子,这种密度的气体在地球上称为“高度真空”。在靠近彗核的地方,粒子会密集一点。

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https://ualr.edu/tv/2020/04/30/may-2020-a-tale-of-two-comets/comet-labeled/

国际日地探测卫星 3 号更名为“国际彗星探测器”并切换任务后[2]于 1985 年 9 月 11 日穿过 21P/ 贾可比尼 - 秦诺彗星的离子尾,检测到水和一氧化碳离子。该航天器与彗核的最小距离约 7800 千米,相对彗核的速度约 20.7 千米每秒,航天器上没有任何防尘设备,结果各种仪器基本上完好无损,可见彗尾稀薄的程度。

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21P/ 贾可比尼 - 秦诺彗星,1984 年
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21P/ 贾可比尼 - 秦诺彗星,1998 年

尤利西斯号太阳探测器于 1996 年 5 月 1 日意外通过百武二号彗星的离子尾,测得大量 C+、O+ 及较少的 C2+、O2+、N+、OH+、H2O+。事件在 1998 年才被察觉,2000 年才归因于百武二号彗星。根据观测数据计算,百武二号彗星的离子尾至少长约 3.8 天文单位。这超越了 1843 年 C/1843 D1 彗星长约 2.2 天文单位的离子尾。

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由 E. Kolmhofer, H. Raab; Johannes-Kepler-Observatory, Linz, Austria (http://www.sternwarte.at) - 自己的作品,CC BY-SA 3.0,https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=6756468

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