本文參加 #科普新星培訓營#，內容為作者原創。
彗星有尾巴，地球也有
有時候，夜空中會出現一顆很奇怪的星星，它拖著一條發光的長尾巴，活像一把掃帚似的掛在天際。這就是大名鼎鼎的掃帚星，也叫作彗星。彗就是掃帚的意思。
拖著長尾巴的彗星
古人很早就發現了這種有長尾巴的星星，中國古代的史書《春秋》記載了公元前613年出現了彗星，這是世界上關於哈雷彗星的最早記錄。民間傳說掃帚星是《封神演義》裡姜子牙老婆馬氏的化身，它的出現是凶兆。
電視劇《封神演義》裡姜子牙和老婆馬氏
說掃帚星不吉利那是古人的迷信，現在就連小學生都不再相信彗星代表凶兆了，大家都知道彗星的出現 只是一種天文現象。
既然彗星有尾巴，那麼，同樣是宇宙間天體的地球，是否也有一條類似的長尾巴呢？
這個問題之前也有科學家思考過，但是，彗星的長尾巴是地球上的人肉眼可見的，容易研究，而地球的尾巴，除非可以飛到太空中，不然根本看不到啊。
飛入太空可不容易。
一直到20世紀後半葉，人類登上太空之後，宇航員才能夠從天空中遠距離觀測我們的生存家園，結果宇航員通過一定研究手段發現，在背對太陽的一側，地球還真有一條長長的尾巴。這條尾巴大約數百萬千米長，是一條由磁場構成的隱性尾巴——磁尾。
地球磁場示意圖
為何地球會有一條長長的尾巴呢？原來，這條長尾巴是地球在繞著太陽運行時，受到太陽光的壓力而產生的。
太陽光有壓力聽到這句話，你一定覺得很奇怪，我們在曬太陽的時候並沒有感受到太陽光的壓力呀！其實，太陽光對一切物體都有壓力，它對宇宙間的地球當然是有壓力的。
不可思議的光壓
壓力是我們生活中的普遍現象。
到游泳池裡有游泳時，你會感到水的壓力。颳大風時站在高處，你會被吹個趔趄，這是風在推你，即空氣的壓力。
陽光照耀下的孩子們
那麼，當一束陽光照在人們的身上 ，為何我們卻感覺不到呢?這是因為陽光的壓力很小，我們人體的眼、耳、鼻、手的感知範圍有限，所以感覺不到，但光的壓力（簡稱光壓）確實是存在的。
早在16世紀時，德國天文學家開普勒在觀測彗星時，他發現彗星的長尾巴都指向太陽的反方向，雖然有科學家提出是被太陽風吹的，但開普勒認為，沒有什麼太陽風，應該是太陽光的衝擊力對彗星尾巴的作用，這是關於光壓的最早的科學推測。
德國天文學家開普勒
19世紀時，英國物理學家麥克斯韋創立了電磁理論 ，指出光的本質是電磁波。麥克斯韋還預言：光射到物質表面時，將對物體表面產生壓力。
為證實光壓的存在 ，不少物理學家作了大量的工作。最終，俄國物理學家列別捷夫在1901年證實了麥克斯韋的預言，用實驗證明了光壓的存在。
俄國物理學家列別捷夫
光壓的來源也容易解釋。物理學家愛因斯坦曾提出光的“波粒二象性”，其中，光的粒子性說明，太陽光是由許多光子小顆粒向前運動形成的，它們聚集在一起，以“光波”的形式往前衝，就會像一股水流、氣流一樣給物體帶來壓力。
物理學家愛因斯坦
既然光有壓力，為什麼我們平時感覺不到呢?
這是因為光壓太小了。打個比方，當太陽光直射在桌面那麼大的物體上時，假設光被桌面全部吸收沒有反射，此時壓力也只有幾根頭髮絲那麼重，當然是感覺不到的。
地球的長尾巴之謎
光壓的存在 ，可以成功解釋地球由磁場構成的隱性尾巴——磁尾。
我們知道，地球表面覆蓋著大量的氮氣和氧氣，還被一個地磁場所包圍，這個地球磁場使得避免地球生命受到太陽風和宇宙射線的襲擊。地球的磁尾不同於彗星的尾巴，彗星的尾巴是太陽風吹出的塵埃物質，可以反射太陽光，所以是肉眼可見的，而地球的磁尾是由磁力線構成，必須藉助特殊的觀測設備才能感知到這條尾巴的存在。
太陽風對地球磁場的作用
因為地球上空的有大量的氮氣和氧氣，受太陽輻射的影響，帶電的氣體被變成了等離子體，這些等離子體一方面受到太陽的引力，一方面還要受到太陽光的壓力，雖然光壓對我們人而言非常小，但因為等離子體的質量非常小，所以這些微粒感受到的光壓就會遠大於其受到的太陽的引力。
於是，在光壓的作用下，這些等離子體顆粒就被壓到了地球的另一側去，形成一條永遠背對著太陽的長尾巴了。磁尾雖然是太陽風和地球磁場相互作用的結果，但卻有著複雜的內部結構和成因機制，通過研究磁尾，科學家還可以蒐集到地球和太陽內部的一些情況。
在航天領域，地球的這個長尾巴是必須要考慮到的因素。
2001年，國外的太空飛船曾經拍攝到地球的磁尾。其實，除了地球，月球也有一條大約2.1萬千米的長尾巴。不過，要觀測到這條尾巴，必須藉助特殊的天文望遠鏡。
藝術家創作的太陽帆飛船想象圖
