1樓：廣西師範大學出版社
彗星物質的絕大部分集中在彗核，彗核才是彗星的本體。雖然彗發和彗尾的體積都很龐大，但都是從彗核中蒸發丟擲的，只佔彗星物質的極小部分。這和地球很類似。
地球大氣在向太陽的一側，伸延到約10個地球半徑遠處，而背向太陽的一側，可伸延到幾百到1千個地球半徑處，遠遠超過月球軌道的半徑。而地球大氣只佔地球質量不到百萬分之一，顯然固體的地球是地球的本體，或者說是主要部分。
對於彗發和彗尾的觀測，已得到了很多新的發現。而對於彗核，到今天為止，仍然缺乏直接觀測資料，只能從彗星觀測的其他資料間接地推斷彗核的結構和性質，所以對彗核的性質瞭解甚微，仍是一個謎。
彗核有多大，質量和密度又如何？至今已用了好幾種方法對許多彗星作了觀測和計算，尚難於確定。這是為什麼呢？
因為彗核觀測很困難。當彗星離地球較近時，好像容易觀測，其實不然，因這時它離太陽也近，彗發和彗尾都很發育，彗核被包圍在中間，從外面很難看清它；當彗星遠離太陽時，彗發和彗尾近於消失，彗核裸露出來，但這時它離地球也遠，看上去又小又暗，甚至大望遠鏡也難於看到它。
然而，還是有些辦法來粗略地推算彗核的近似大小的。龐斯?溫尼克彗星(1927ⅶ)是1顆短周期彗星，週期6年，近日距約為1天文單位，但軌道變化較大。
它在2023年7月zy日曾很接近地球，距離為0.039天文單位，這當然是極好的觀測時機，如果能測出彗核的角直徑，再根據它與地球之間的距離就能定出彗核的大小。但在望遠鏡中難於分辨彗核與彗發的界限，只能粗略地測出它的角直徑是0″3，由此估計彗核的直徑不超過5千米。
另一種辦法是利用彗核的亮度來估算。但這要合理地假定彗核的反照率，即反射太陽光的比例。測出彗核的亮度，再測出彗星與地球的距離，就可估算出彗核的大小。
用這種辦法要有較大的望遠鏡才能作到，如曾測過貝內特彗星(1970ⅱ)和多胡佐藤-小阪彗星(1969ⅸ)，得出直徑分別為3.67±0.46千米和2.
20±0.27千米。也測了一些其他彗星，所得的結果是，近拋物線軌道的彗星，彗核直徑多在2～20千米，而橢圓形的周期彗星，直徑多在2千米以下。
也有個別大些的，如2023年的大彗星，當它離太陽和地球有4個天文單位時肉眼就能看到了，有人估計，這個彗核直徑有120千米。有人認為掠日彗星族是由1顆較大的母彗星**而成，母彗星的彗核直徑大約有100千米。還可以根據彗核的質量來估算彗核的大小，這當然要合理地假定彗核的密度。
而彗核的質量又怎麼測呢？一般地可以根據彗星與行星或行星的衛星之間的引力攝動來定出彗星的質量。如勒克塞爾彗星在2023年5月和2023年夏季接近過木星，相距只有60萬千米，它又在2023年7月1日接近地球，相距244萬千米，而它對木星及其衛星以及地球和月亮沒有引起任何攝動，相反地，木星和地球對它的引力攝動使它的軌道發生了很大改變。
根據萬有引力定律，設彗星的質量為m1，行星的質量為m2，它們之間的距離為r，則它們之間的引力f應為f＝gm1m2r2，行星得到的加速度為a1＝gr2m2，彗星得到的加速度為a2＝gr2m1，而行星軌道無變化，彗星軌道變化較大，說明a1遠遠小於a2，這也就證明了彗星的質量m2遠遠小於行星的質量m1又如布魯克斯彗星在2023年曾通過木星的衛星系內，也沒有觀測到它對衛星軌道的影響，據彗星軌道改變的最小可測量值，推算出它的質量不會超過地球質量的百萬分之一。彗星質量的上限應在1021～1122克的範圍內。還可根據彗星的**測彗星的質量。
例如，2023年3月16日出現的沃坦南彗星（1957ⅵ)，對它一直觀測了4年多。在2023年5月發現它的彗核**為兩個，兩個之間的距離越來越大。從大量**分析，彗核的**應始於2023年元旦前後，開始時的分離速度應為每秒1.
5米左右。假定分離速度就是彗星的脫離速度，而脫離速度與質量有關，可以求得1957ⅵ的質量為1000億噸，用這辦法也計算過比拉彗星的質量，這顆彗星是2023年**為兩個的，算出它的質量為地球質量的42／1億。2023年，斯特範尼克研究了13顆彗星的**，得出平均分離速度為每秒20米，由此估計彗核質量在30萬億噸左右。
一般認為這樣算出的質量要比實際大得多。卡塞尼對分離理論作了改進，所算出的質量就小得多了，如2023年出現的威斯特彗星(1976ⅵ)，在2023年5月過近日點前後**為4塊。研究者把它們標為a、b、c、d4塊，a為主塊。
過近日點後，從a塊也可能是從d塊又分出b塊，又過了一星期或是10天，又從a分出c塊。這些碎塊的相對運動速度在每秒0.25～1.
75米之間，由此得出的質量要小得多。2023年有人提出彗星**的新看法，認為**過程是緩慢的，不是激裂的，且**的因素較多，而**速度是否就是脫離速度呢，並不能確定，所以從分離速度求出的質量是十分粗略的。
用以上的辦法和一些其他辦法得出的彗星質量，在幾千萬噸到幾千萬億噸(1013～1021克)，多數在1億噸到1000億噸(1014～1017克)之間。哈雷彗星的質量，以前的計算是3×1019克，即30萬億噸，最近有人計算為4.5×1016克，即450億噸，這是因為計算方法的不同。
測出彗核的質量和體積，密度就可計算了。但是，彗核的體積、質量和密度這3個量是互相關聯的，如能測準任兩個量，第3個就能決定，但現在還做不到。現在對彗核密度的估算，一般在每立方厘米1克左右，相當於水的密度。
彗核的結構如何呢？是由哪些成分組成的呢？
在本世紀初，曾提出過關於彗核的“沙礫模型”，認為彗核是由一團大小不同且彼此之間分得很開的固體質點組成的，它們之中有沙粒、石塊、冰塊和一些金屬塊體，各塊的外面都包著一層氣體。這個模型對一些問題不能作出恰當的解釋，比如對“掠日彗星”，假設它的彗核是由平均直徑為30釐米的塊粒組成的鬆散的一團，當彗核通過近日點附近時，從彗核中蒸發出的氣體和塵粒，在強大的太陽輻射作用下，會被“吹”得無影無蹤而不能再凝聚一起了。雖然對於一些較大的塊粒再凝聚是可能的，但只能凝聚回來2％左右。
彗星再次迴歸時，彗核中將不能再提供蒸發物了，這與觀測事實不符。後來對“沙礫模型”理論進行一次修補，增加了幾個附加條件：沙粒和蒸發物能在行星際空間得到補充；沙粒的直徑應遠遠大於1米；沙粒基本上是石塊。
加上這幾個條件後，另外一些矛盾又來了。如果沙粒直徑遠遠大於1米，由於力學上的原因，如果是周期彗星，這個沙粒組成的鬆散彗核將在軌道方向上拉得越來越長，以至會分佈在整個軌道上。這與觀測事實不符。
如恩克彗星是一顆短周期彗星，它繞太陽已有千百圈了，而彗核拉得並不長。至於說它的沙粒和蒸發物可以從行星際空間得到補充，近來對行星際空間的探索已證明這是不可能的。所以近來認為“沙礫模型”是不合理的。
2023年，美國天文學家惠普爾“冰凍團塊模型”，認為彗核是由冰和塵埃凍結在一起的團塊，或者用更通俗的說法，彗核是“髒雪球”。這個模型的提出，是有較多的理論和觀測依據的，它可以較好地解釋許多彗星現象。例如，彗星走近太陽時受熱，只從冰彗核表面昇華出氣體，並帶出塵埃，形成彗發和彗尾，而彗核內部仍很冷，所以彗核能維持下去，或者說有較長的壽命。
為了更好的解釋各種彗星現象，就需要對彗核的結構和性質作具體的討論，因而“冰凍團塊模型”又有了發展，提出了多種具體模型，下面僅介紹其中的兩種。
德爾塞姆和惠更斯等的彗核模型。這是一種從內向外有“核-幔-殼”的層狀結構的彗核。彗核的中心部分可能是固態核，其化學組成類似於碳質球粒隕石，但是否如此，還有懷疑。
固態核外面的“幔”是原來的冰物質，主要成分是水(h20)、冰或冰雪，可能某些彗星中還含有較多的比水冰更易昇華的乾冰(二氧化碳冰)，同時還夾雜著數量不少的塵埃。這樣物質形成“固態水合物”，即在冰的結晶格中嵌入其他成分，這是大小為0.1～1毫米的特殊結構。
“幔”的外面是分層的不規則“外殼”。太陽輻射的加熱作用使冰昇華，同時也導致外殼分層。由於外殼結晶不均勻，表層下昇華氣體可儲人氣囊。
外殼經常受到內部顆粒的碰撞，外殼是多孔的。尤其是碰撞可使氣囊破裂，氣體帶著塵埃丟擲而成為噴流。彗核表面昇華的氣體也帶出塵埃，形成彗發，昇華氣體也帶出冰顆粒，形成冰粒暈。
多恩和休布諾等的彗核模型。是一種沒有“核-幔”結構的不均勻的模型。核中有一些較大的星子或稱小彗體，它們是在太陽系原始雲中形成的小物體，後來與很小的冰-塵聚合物結成為彗核，因而密度低，結構鬆散，易於碎裂。
這種彗核表面的昇華過程與前一種相似。
觀測表明，彗星物質(氣體、塵粒和冰粒)以每秒幾百米的速度從彗核表面蒸發而噴出，那麼，它是按照什麼具體物理過程進行的呢？彗核蒸發損失物質的速率又是怎樣的呢？這個問題也有一些理論研究和實驗研究。
在物理學中有一個重要定律——能量轉化守恆定律。能量只能從一種形式轉化為另一種形式，但能量不能消失，也不能創造。彗核蒸發理論正是從這個基本定律出發的。
太陽輻射能量照射到彗核表面，其中一部分被反射掉，另一部分被吸收。在被吸收的這部分能量中，有些轉化為紅外再輻射，另一些被物質的熱傳導、輻射和氣流轉移到彗核內部，其餘的用於蒸發，或者我們可以簡單地用下面關係表示彗星中的能量轉化守恆定律。
m⊙＝ma+mb
m⊙化表照射彗核的太陽輻射能量，ma代表彗核表面的反射能量，mb代表彗核吸收的能量。
memb＝mc+md+mc
mc代表紅外再輻射的能量，md代表蒸發冰的能量，me代表向內部轉移的能量。
照射到彗核表面每平方釐米面積上的太陽輻射能跟彗星離太陽的距離的平方成反比，跟照射角度也有關(例如，垂直照射最強)。彗核表面的反照用反照率來表示，反照率是反射的輻射能量與照射的輻射能量的比值。反照率和彗星物質有關，也和彗核表面的幾何性質以及結構的粗糙程度有關。
彗核吸收的能量跟彗星物質及結構有關。向內部轉移的能量跟彗星物質導熱率等有關。蒸發冰的過程不是經過冰溶化為液體再變為蒸氣，而是直接從固態冰昇華為氣體，蒸發過程就是昇華。
蒸發冰的能量跟昇華熱(每秒鐘從一平方釐米面積上升華的分子數)有關。此外，還要考慮彗核的自轉。綜合考慮上述種種因素並進行計算是很複雜的和困難的，通常只能作一些簡化的計算，例如，忽略向內部轉移的能量。
惠普爾和休布諾等所作的就是這種簡化的計算。
在假定照射的太陽輻射能量全部被彗星吸收並用於再輻射的條件下，可得出彗核表面溫度與它的日心距r的平方根成反比，即
t=289rk1/2
t為彗核表面溫度，k為絕對溫度，r為日心距(以天文單位表示)。在日心距大時(大於10天文單位)，蒸發過程不重要，只有再輻射過程決定溫度。在日心距減小時，水、雪蒸發在彗核能量損失中變得越來越重要，由於能量用於蒸發，溫度增加較慢。
在日心距小於0.8天文單位時，蒸發在能量損失中占主導地位。但是，在彗星更接近太陽時，由於蒸發出的氣體己很多，氣體壓力增大，阻礙蒸發，因而能量又多用於使溫度增加。
彗核中可能含有好幾種“雪”，它們的蒸發率不同。從雪的蒸發率可以算出彗星的亮度(歸化星等)，把它與觀測星等(歸化到地心距1天文單位)比較，就可以判斷彗核中以哪種雪為主。對彗星的觀測表明，彗核的主要成分以冰雪為主。
到現在為止，只是給出了彗核模型的初步影象，彗核的實際情況還是個謎，因此人們把希望寄託在這次哈雷彗星的迴歸，通過聯合的空間觀測，很可能對彗核的認識有所突破。
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