彗星是什么，为何成为了“扫把星”？

很多人都感慨， 2020年的上半年，啥也没干，净见证历史了！对于天文观测爱好者来说，也是这样，上半年原本会出现的ATLAS和SWAN彗星纷纷“放了地球鸽子” 。好在不久，我们将迎来今年第一颗适合观测的彗星， C/2020 F3 NEOWISE彗星，而且它的亮度很快就能达到0等。届时，北半球的观测者可以在7月的夜空里轻松地看到它（日出前约半小时从东北方向升起，日落后则出现在西方低空）。

△C/2020 F3 NEOWISE彗星（2020年7月7日凌晨 Steed摄于北京门头沟东灵山图片来源：微博@ “Steed的围脖”）但是，对于不少非天文爱好者来说，一点都不期待彗星的到来，毕竟它还有个“扫把星”的外号。那么，彗星为何会有“扫把星”这样一个意味着不祥的称号呢？这还要从古人对彗星的发现与记录说起。

△宇航员在国际空间站拍摄到的C/2020 F3 NEOWISE彗星（图片来源：美国宇航局（NASA）宇航员Bob Behnken 和俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)宇航员 Ivan Vagner分享）历史记载中的彗星经常和灾难同时出现在古代，无论是东方还是西方，对于星空都有一套的解读方法。但他们似乎都不约而同地将彗星视作“不祥”的征兆。独自中国古人认为彗星出现，是非常严重的灾变，它会导致帝王的死亡、丧失帝位，甚至国家的灭亡。而且彗星与日月食等其他天象不同，它无法采取措施进行救助。禳灾此外，不同形态和名称的彗星有着不同的预示意义，《开元占经》中援引战国时期天文学家石申的话，认为“一名孛星，二名拂星，三名扫星，四名彗星。其状不同，为殃如一，其出不过三月，必有破国、乱君、伏死其辜，余殃不尽，当为饥、旱、疾疫之灾。其星日行一尺，二十日而入，此彗星之行也。 ”石申将彗星分为孛、拂、扫、彗四类，但不论是哪一类，都预示着灾害即将发生。彗星的出现，总是有着星空背景作为依托。也就是说，彗星总是出现在不同的星官位置中。这也为形成不同的占辞提供了依据，所以在中国古代的彗星占中，几乎彗星每经过一个星座，都有一套相应的星占解释。对帝王来说，北斗是最为重要的星官，是帝王的象征。《黄帝占》就说：“彗星出北斗，长可八九尺，天下更政易王。 ” 当象征人君之象的北斗受到彗星侵犯时，就相当于更严重的灾害将降临。所以彗星犯北斗，天下就要易主。

△《通志天文秘略》“彗星入北斗”和“彗星犯月”（明代钦天监选择坊戈永期绘图片来源：中国科学院自然科学史研究所图书馆）在西方，也有很多关于彗星不祥的记录下图描绘了1556年的彗星，可以看到，天空中的彗星十分耀眼，然而，就在这年的五月，君士坦丁堡发生了大地震，所以图中绘有地震发生时，人们四处奔走逃难的场景。这幅画将此次大地震与彗星的出现紧密的联系在一起。碰巧的是，就在同一年，在中国的华县也发生了一次特大地震，史称“嘉靖关中大地震” ，这次地震伤亡人数达到八十万，是人类历史上记载的伤亡人数最多的一次地震。

△一幅描述彗星的欧洲版画（图片来源：作者供图）那么彗星究竟是什么，它又为何成为了“扫把星”呢？彗星究竟是什么？它是如何成为“扫把星”的？彗星是太阳系中一种云雾状的小天体，分为彗核、彗发、彗尾三个部分。彗核是中央比较明亮的部分，它实际上是由石块、尘埃、甲烷、氨所组成。它体积不大，一般和地球上的小山差不多，是个名副其实的“脏雪球” 。当彗星这个脏雪球飞向太阳时，由于太阳风的作用，彗星表面的冰会蒸发成气体，与尘埃粒子一起同绕彗核形成云雾状的彗发，它与彗核合称彗头。彗发又散射阳光，便形成了闪烁着淡光的彗尾，彗尾只是很稀薄的气体和尘埃，一般总是朝着背离太阳的方向延伸，有时尾巴会分叉变成两条以上。与古代西方长期以来都将彗星当作一种大气现象不同，中国古代的天文学家们很早就认识到彗星是一种比较奇特的天体，并且还给不同外观的彗星起了不同的名字，其中最为常见的就是“彗” 。在汉语中,“彗”字本义就是扫帚，《说文解字》有“扫竹也” ，《广韵》作“帚也” 。当彗星飞过天际，拖曳长长的尾巴，就像平时使用的扫帚一样。 “彗”字和彗星的特征非常契合，也十分的形象，因此人们有时也称其为“扫把星” 。分页标题

△甲骨文中的“彗”字（图片来源：作者供图）由于大多数彗星并不是周期性彗星，它们只是“匆匆过客” ，在绕太阳转一个弯后，就再也有去无回了，所以人们常把彗星称为太阳系里的“流浪者” 。而且彗星的运行轨道极不稳定，当它经过较大行星的附近，就会受到行星引力的影响，运动速度和方向便会发生改变，所以行踪也非常诡异。1682年8月，一颗明亮的彗星拖着长尾巴横空出世，当时26岁的英国天文学家哈雷（Edmond Halley ， 1656-1742年）通过对它进行跟踪观测研究得出预言，这是一颗周期约为76年的彗星，所以它将在1758年年底或1759年年初会再次出现。哈雷去世16年后，他的预言果然应验，为了纪念哈雷的贡献，人们以他的名字命名这颗彗星，这就是著名的“哈雷彗星” 。其实，早在哈雷之前，古代的不同文明都曾对这颗彗星有着非常详细的记载，只不过当时的人们并没有认识到它们是同一颗彗星，没有像哈雷那样从中探寻其科学规律。

△巴比伦泥版中对哈雷彗星的记载。这块使用楔形文字书写的泥版，记录了公元前164年至公元前163年之间的天象，其中包括一次哈雷彗星出现和消失的记载，观测日期大约在公元前164年9月22日至28日（图片来源：维基百科）在司马迁《史记·秦始皇帝纪》中曾记载有一次哈雷彗星，其中提到秦始皇七年（公元前240年）“彗星先出东方，见北方，五月见西方。将军骜[ào]死。以攻龙、孤、庆都，还兵攻汲。彗星复见西方十六日。夏太后死。 ”他们将这次哈雷彗星的出现，与大将蒙骜和夏太后的死亡联系了起来。

△《史记·秦始皇帝纪》中对哈雷彗星的记载（图片来源：作者供图）行踪不定的彗星在空中不时地来回游荡，被古人看作为诡谲的异常天象。加之彗星的形态外观、出现的位置都各不相同，恰好满足了星占学对异常现象进行多样性解释的需求，成为了难得的占卜对象，彗星也就成为了一种不祥的征兆。《左传》有记载“有星孛入于北斗，周内史叔服曰，不出七年，宋、齐、晋之君，皆将死乱。 ”就是说在公元前613年，有一颗彗星出现在了北斗的位置，内史叔服便预言，在七年以内，宋、齐、晋三国的国君，都将死于混乱之中，其后果然应验了。当然，由于当时诸侯国众多，星占家总是能找到相应的应验事件，来回应当初的预言。对彗星的科学观测为它洗刷“冤屈”虽然主要出于星占目的，但古人对彗星的观测和记录也是十分详尽的。例如马王堆出土帛书的彗星图，就绘有二十九种不同的彗星图形。图中的彗星形态被明确地绘成彗头与彗尾两大部分。彗尾有宽有窄、有长有短、有直有弯，彗尾的条数为一至四条不等，这是对诸多彗星尾部状况认真观测后的真实描绘。

△马王堆帛书中的“彗星图”细节（图片来源：作者供图）古人还采用“尺”作为单位来计量彗星尾巴的长短，按照中国古代表示角度的标准，古代的一尺大致相当于现代的一度。古代彗星的尾巴长的可以长达数丈、甚至十丈。十丈为一百度，虽然这一说法略有些夸张，但是大的彗星尾巴长达五六十度，还是有可能的，这样的彗星横贯天空一定是十分壮丽的景象。另外，在南北朝时期，古人对彗星的本质开始有了进一步的认识，据《晋书·天文志》记载：“彗体无光，傅日而为光，故夕见则东指，晨见则西指。在日南北皆随日光而指，顿挫其芒，或长或短” ，说明当时已经知道彗尾延伸的方向与太阳之间的关系。关于彗星分裂的现象，在中国古代彗星记录中也有所记载。如《新唐书·天文志》中有：“唐乾宁三年十月，有客星三，一大二小，在虚、危间，乍合乍离，相随东行，状如斗，经三日而二小星先没，其大星后没” ，这说的就是896年，一颗彗星在虚宿和危宿之间分裂成一颗大的和两颗小的彗星的情形。中国古代彗星记录也是所有天象记录中最早被人们关注的，早在1270年前后，宋朝史学家马端临（1254-1323年）就率先整理了1222年以前中国历代的彗星记录，并将其编入《文献通考》中。 18世纪初，法国传教士及著名汉学家宋君荣（Gaubil Antoine ， 1689-1759）将这些记录增补至明末，并将其翻译成法文介绍到西方。甚至在乾隆年间，宋君荣还在北京亲自观测彗星，将观测结果通过书信传回欧洲。分页标题

△宋君荣在戴进贤《黄道总星图》上标记的1742年在北京观测到的彗星记录。当时在星图上绘制彗星观测记录的方法已经受到西方星图的影响（巴黎天文台藏图片来源：作者供图）欧洲的学者们也对彗星进行了探讨与研究，下图为波兰天文学家赫维留的《彗星图》（Cometographia）的封面，图中三位人物自左至右分别是亚里士多德、赫维留和开普勒，每人各捧着一幅彗星图，反映了西方不同阶段对彗星的认识。其中亚里士多德认为彗星是大气内的现象，开普勒认为彗星是沿直线轨道的天体，赫维留自己则认为彗星是沿弧形轨道运动的天体。

△《彗星图》封面及波兰天文学家赫维留对彗星的观测和分类（图片来源：作者供图）在近代科学革命之前，古人对于彗星的观测虽然是为了占卜所用，但观测的精度与丰富程度同样令人惊叹，很多也与我们现在通过更精密的仪器所观测到的相一致。看来，无论何时，严谨的态度都是科学进步的一大根源啊。——出品：科普中国制作：李亮（中国科学院自然科学史研究所研究员）监制：中国科学院计算机网络信息中心