Sao chổi là gì?
Trên bầu trời đêm đen thẫm, đôi khi đột nhiên xuất hiện một vị khách lạ hiếm hoi, sáng rực và có hình dạng kỳ dị: đầu nhọn, đuôi dài, trông giống một chiếc chổi quét nhà. Người ta quen gọi đó là sao chổi.
Thực ra, sao chổi không thể gọi là một vì sao theo đúng nghĩa. Nó là một khối khí lạnh lớn, bên trong chứa nhiều mảnh vụn và bụi vũ trụ.
Những năm gần đây, các nhà khoa học còn phát hiện trong sao chổi có các nguyên tử oxy, natri; các nhóm phân tử như cacbonic, xyanogen (CN)2, amoniac (NH3), các hợp chất nitril, xyanua... và nhiều ion khác. Tuy vậy, sao chổi vẫn được xem là một loại thiên thể.
Khách “quen” hay chỉ là “qua đường”
Phần lớn sao chổi quay quanh Mặt trời theo quỹ đạo elip rất dẹt. Người ta gọi chúng là sao chổi chu kỳ. Cứ sau một khoảng thời gian nhất định, chúng lại đi đến vùng quỹ đạo tương đối gần Mặt trời và Trái Đất, nhờ vậy con người có thể nhìn thấy chúng dễ hơn.
Chu kỳ quay quanh Mặt trời của các sao chổi rất khác nhau. Sao chổi Encke có chu kỳ ngắn nhất, khoảng 3,3 năm, nghĩa là cứ 3,3 năm chúng ta lại có thể nhìn thấy nó một lần. Từ khi sao chổi Encke được phát hiện năm 1786 đến nay, nó đã xuất hiện hơn 50 lần. Có những sao chổi có chu kỳ dài hơn nhiều, phải mấy chục năm hoặc mấy trăm năm mới xuất hiện một lần. Lại có những sao chổi chu kỳ dài tới hàng vạn năm, thậm chí lâu hơn nữa. Chúng giống như những “khách qua đường”, xuất hiện một lần rồi biến mất về nơi xa xăm nào đó. Sao chổi sáng rực Hyakutabe, được nhìn thấy từ Trái Đất năm 1996, có chu kỳ ước tính khoảng 10.000 năm.
Tên “chổi” bắt nguồn từ đâu?
Một sao chổi điển hình gồm ba phần: lõi chổi, sợi chổi và đuôi chổi. Lõi chổi được cấu tạo từ các hạt thể rắn tương đối đậm đặc. Ánh sáng toả ra xung quanh lõi như những dải mây được gọi là sợi chổi. Lõi chổi kết hợp với sợi chổi tạo thành đầu chổi. Phần đuôi dài sáng rực phía sau gọi là đuôi chổi, có khi kéo dài hàng triệu kilômét trong vũ trụ. Đuôi chổi không xuất hiện ngay từ khi sao chổi hình thành, mà chỉ khi sao chổi bay đến gần Mặt trời, các phân tử của nó bị gió Mặt trời thổi bạt ra xa. Vì thế, đuôi sao chổi thường kéo dài về phía đối diện với Mặt trời.
Xung quanh đầu của một sao chổi còn có một lớp mây hiđro với đường kính gần 10 triệu km. Ở Trái Đất, chúng ta không thể nhìn thấy khối mây này bằng mắt thường, mà phải dùng vệ tinh nhân tạo bay ra ngoài tầng khí quyển Trái Đất mới quan sát được.
Muôn hình muôn vẻ
Không phải sao chổi nào cũng có hình dạng giống nhau. Năm 1744, người ta phát hiện sao chổi De Cheseaux có tới sáu đuôi, tạo thành một góc rộng 44 độ như chiếc quạt giấy lớn trên bầu trời. Năm 1812, Đài Thiên văn Marseille ở Pháp phát hiện một sao chổi lạ: ban đầu là một khối mây lớn, sau đó sáng nhấp nháy, rồi cuối cùng biến thành một khối mây có vùng tròn sáng mờ ở giữa toả ra bốn phía. Đầu tháng 3 năm 1976, vùng Đông Bắc Trung Quốc xuất hiện một sao chổi lạ có đuôi xoè rộng như đuôi chim công trắng, người dân từ đảo Hải Nam đến tỉnh Hắc Long Giang đều nhìn thấy.
“To xác nhưng rỗng ruột”
Về thể tích, không hành tinh nào trong hệ Mặt trời có thể so sánh với sao chổi. Chẳng hạn, sao chổi Halley nổi tiếng có đường kính vùng sợi chổi dài tới 570.000 km. Sao chổi lớn nhất mà loài người từng ghi nhận có đường kính vùng sợi chổi tới 18,5 triệu km, và đuôi của nó dài tới mấy trăm triệu km.
Nhưng thực chất, sao chổi chỉ là những khối khí rất loãng. Nếu nén thể khí của sao chổi đến mật độ bằng khí quyển Trái Đất, thì 8.000 mét khối khí trên sao chổi vẫn chưa bằng 1 mét khối khí quyển của Trái Đất. Nếu tiếp tục nén toàn bộ thể khí ấy thành chất rắn như vỏ Trái Đất, một sao chổi khổng lồ có lẽ cũng không lớn hơn một quả đồi trên hành tinh của chúng ta.
Trong vũ trụ bao la có rất nhiều sao chổi, nhưng tuyệt đại đa số đều có kích thước nhỏ; chỉ có vài sao chổi thật sự lớn. Thời gian tồn tại của sao chổi không bền lâu như các ngôi sao. Mỗi lần bay đến gần Mặt trời, sao chổi lại bị hao hụt một phần. Cứ như vậy, theo thời gian, nó có thể tan vỡ thành các đám sao băng và bụi vũ trụ, phân tán trong khoảng không mênh mông.
