按現有預報，C/2023 A3紫金山-阿特拉斯彗星雖然峰值亮度遠不如近60年前回歸的池谷-關彗星，但綜合表現大概會超越這位老前輩。
在全球範圍內，2024年最值得期待的天象大概是4月8日的日全食，但很可惜中國境內無緣這一輪黑太陽。要說今年的天象中有哪個最值得我們中國寶寶們期待，那就必須得聊一顆與中國有關的彗星——C/2023 A3紫金山-阿特拉斯彗星。
看到彗星的名字裏有「紫金山」三個字，想必大家很快就反應過來為何說這顆彗星與中國有關。目前彗星的命名是以發現者或機構冠名，這顆彗星的發現機構分別為中國紫金山天文台與小行星對地撞擊終末預警系統（ATLAS）。2023年1月9日紫金山天文台盱眙觀測站向小行星中心上報，台站的1.2米近地天體望遠鏡發現了一顆新天體。
新天體最初按小行星上報，隨後進入近地天體的待確認名單，1月30日時一度因為沒有後續觀測報告被除名，標記為失蹤。直到2月22日小行星對地撞擊終末預警系統位於南非修打蘭觀測站的0.5米望遠鏡發現一顆新天體，並註意到天體有彗星特征，按彗星上報小行星中心。後續的軌域計算將前後相隔一個多月的兩份報告聯系了起來——它們描述的其實是同一顆天體。 [1]
簡單而言，紫金山天文台首先報告了新天體，而小行星對地撞擊終末預警系統確認了天體是彗星，所以兩者都在彗星名字中占有一席之地，按時間順序紫金山在前，阿特拉斯在後，彗星按最早的報告時間編號為C/2023 A3，即2023年1月上半月發現的第三顆彗星。
紫金山-阿特拉斯彗星發現時距離太陽約7.7天文單位，亮度約19等。在宇宙空間執行近一年後，目前彗星已經越過木星軌域，距離太陽約4天文單位，亮度約14等，位於天秤座。
按照現有預報，到今年7月中旬時，彗星將會飛越火星軌域，8月中下旬開始亮度增至肉眼可見的水平（6等），9月中旬亮度超過北極星。9月下旬開始可以嘗試在日出前的晨光中尋找彗星的身影，此時彗星亮度已接近1等並逐日增亮。9月27日彗星過近日點，此時彗星距離太陽不到0.4天文單位，與水星的軌域半長軸（0.387天文單位）相仿，亮度約0等。以廣州為例，彗星將在日出前約1小時升起，位於東南偏東的低空。
過近日點後，紫金山-阿特拉斯彗星會正好經過太陽和地球連線附近的宇宙空間，此時太陽就像彗星背後的一盞燈，而剛剛近距離接受完太陽「炙烤」的彗星周圍布滿塵埃，兩者疊加之下會讓一種神奇的物理學buff出現在彗星身上，讓它變得更亮。這種buff名為「前向散射」，大霧天遠處路燈周圍的一圈光暈就是前向散射作用的結果。在前向散射的加持下彗星亮度可能會短暫提升至-4等，相當於金星的亮度。不過壞訊息是當前向散射作用越明顯，彗星與太陽的角距離會越小，這反而增加了觀測難度。
10月12日彗星過近地點，距離地球不到0.5天文單位（約7000萬千米），此時彗星逐漸遠離陽光幹擾，在日落後的西方天空現身，亮度在大約一周內可以保持在2等以上，同時地平高度逐日擡高，觀測難度降低。11月初彗星亮度降至4等，11月中旬後肉眼不可見。
從上述的前瞻來看，彗星的確會有不錯的預期表現，而且與過去30年間的明亮彗星對比，它也絲毫不遜色。
絕大部份彗星榜單習慣按彗星的峰值亮度排序，但峰值亮度這個指標其實頗具欺騙性。對於普通恒星來說亮度越高越方便在星空中辨認，而彗星的亮度受到多種因素影響（與太陽距離，與地球距離，自身性質變化等），亮度並不恒定且變化振幅極大，而且到達峰值亮度的彗星往往與太陽的角距離較小，不易觀測。簡單來說，一顆彗星峰值亮度越高，不意味著我們就可以更容易在天空中發現它。與其關註峰值亮度，不如留意彗星維持一定亮度的時間。
於是在上面的表格中我引入了一個可以反映彗星亮度維持能力的指標，即「高光時間」：彗星維持在某一亮度範圍的時間。這裏我選擇了彗星比北極星亮的時間，北極星勾陳一是一顆典型的2等星，比北極星亮，意味著即便是在城市當中也有機會不借助觀測器材看到它。當然高光時間這一指標不可避免地包括了彗星明亮但過於接近太陽的時間，這些時候想在地面觀測彗星顯然難度極大。所以想要知道一顆彗星是否易於觀測，除了關註高光時間，還應留意彗星的近日點，近日點越遠，彗星就能更早一步遠離太陽光的幹擾 [2] 。
綜合高光時間長短與近日點遠近，我們可以將過去30年的明亮彗星按肉眼觀測門檻從易到難大致排個序。
總體而言，彗星近日點越遠，高光時間越長，就越容易觀測，等級也越高。唯一一顆T0級的海爾-波普彗星不僅是過去三十年最壯觀的彗星，縱觀整個人類彗星觀測史大概也是屈指可數。彗星有著接近地球軌域半徑的近日點，同時高光時間長達5個月，這個成績在近現代彗星觀測史中獨領風騷。
與T0級相比，T1級的兩顆彗星在近日點和高光時間上都要略遜一籌：近日點均在0.2天文單位附近，高光時間大於1個月，高光時間上雖然不能和T0級彗星相比，但明顯優於T2級彗星。兩顆T1級彗星之間倒是不好分高低，算分庭抗禮——百武二號彗星最亮時在北半球閃耀，而麥克諾特彗星則基本是南半球的專屬。
T2級的兩顆彗星近日點都在0.3天文單位上下，略遠於T1級的兩顆彗星，但高光時間只有T1級彗星的一半，綜合下來的觀測門檻還是會更高一些。另外回顧2020年新智彗星的照片，大部份拍攝於2023年7月14日至23日，此時彗星亮度在2-3等之間，實際上已經過了彗星的高光時間，雖然照片中的彗星十分出彩，但肉眼觀測的效果並不盡如人意。
T3級彗星不論是近日點數值還是高光時間在幾顆明亮彗星中都是墊底的水平：離太陽過近，同時高光時間短（均在10天以內）。三顆彗星中最極端的要數洛夫喬伊彗星，雖然按照Stellarium的數據彗星峰值亮度達到了-7等，但這是用近日點僅0.006天文單位換來的，而且高光時間只有5天，結果就是地面上幾乎沒辦法用肉眼觀測這一時期的彗星全貌 [3] ，洛夫喬伊彗星最經典的一張「全身照」出自國際太空站的太空人之手。
聊了那麽多，大家最關心的肯定還是紫金山-阿特拉斯彗星的肉眼觀測門檻是不是足夠友好。如果彗星正常發揮 [4] ，彗星在過近日點前後有共計至少半個月實打實的可觀測高光時間 [5] 。即便拋開還不能確定的高光時間，紫金山-阿特拉斯彗星至少在近日點這個硬指標上優於新智彗星、泛星彗星以及兩顆T1級彗星，保守估計彗星的肉眼觀測門檻介於T1級與T2級之間。T1級的百武二號彗星回歸時間（1996年）早於海爾-波普彗星，麥克諾特彗星又是南半球專屬彗星，這樣看紫金山-阿特拉斯彗星有望成為海爾-波普彗星之後最適合在北半球肉眼觀測的彗星，可以說是27年來最適合中國寶寶體質的大彗星。
無論如何，紫金山-阿特拉斯彗星都是一顆值得我們在2024年持續關註的彗星。
既然題主提到了C/1965 S1池谷-關彗星，也順帶補充聊聊同樣的標準下20世紀60~70年代幾顆大彗星的等級。根據現有的一些資料 [6] ，池谷-關彗星的高光時間出現在1965年10月中下旬，前後不超過20天，彗星近日點僅為0.008天文單位，不過它在最接近太陽的同時亮度超過-10等，白晝時遮住太陽即可發現，可能是有記錄以來最亮的彗星。綜合來看池谷-關彗星有相當於T1級的表現。
20世紀70年代出現了大彗星「三劍客」：C/1969 Y1班尼特彗星，C/1973 E1科胡特克彗星，C/1975 V1韋斯彗星。其中峰值亮度約0等的班尼特彗星有大致1個月（1970年3月初至4月初）的高光時間，其近日點有0.54天文單位，使得彗星過近日點時離太陽仍有一段距離。不過在地球上觀測彗星出現在日出以前的東方天空，據說當年有不少人因此錯過了一睹彗星芳容的機會 [6] 。總體而言班尼特彗星也算得上T1級。
峰值亮度達到了-3等的科胡特克彗星常被看作是最令人失望的大彗星之一，主要原因是其表現與最初預期相差較大。從前文大彗星的兩大「硬件指標」來看似乎可以印證這一說法：彗星近日點0.14天文單位，高光時間不到10天（1973年12月22日2.8等，1974年1月4日時2.5等 [6] ），算下來只能排在T3級。
峰值亮度同樣是-3等的韋斯彗星的高光時間接近1個月（1976年2月中旬至3月上旬），其近日點不到0.2天文單位，使得彗星在近日點前後幾乎不可觀測，肉眼觀測門檻似乎要高於班尼特彗星，和池谷-關彗星半斤八兩，可能略好於T2級的新智彗星。
最後將上述提到的大彗星按肉眼觀測門檻統一排個序，個人認為排名如下：
- 海爾-波普彗星（T0）
- 麥克諾特彗星（T0.5）
- 百武二號彗星（T1）
- 班尼特彗星（T1）
- 池谷-關彗星（T1.5）
- 韋斯彗星（T1.5）
- 新智彗星（T2）
- 泛星彗星（T2）
- 科胡特克彗星（T3）
- 洛夫喬伊彗星（T3）
- NEAT彗星（T3）
- SOHO彗星（T3）
正常發揮的紫金山-阿特拉斯彗星大約能夠 坐五望四 。
參考
- ^http://www.cbat.eps.harvard.edu/iau/cbet/005200/CBET005228.txt
- ^ 嚴格來說還要考慮彗星軌域偏心率，但明亮彗星的軌域往往偏心率極大，相互差別不影響原文結論
- ^ 不過洛夫喬伊彗星有極長的彗尾，日落後可朝向西方低空拍攝彗尾
- ^ 指實際表現與現有預報差別不大
- ^ 刨除了距離太陽過近的不可觀測高光時間
- ^ a b c Stoyan R. Atlas of great comets[M]. Cambridge University Press, 2015.
