Еще древние люди заметили, что время от времени на небе появляются необычные туманные звезды с «хвостами». Светила, за которыми тянулся туманный шлейф, назвали кометами (от греч. «волосатый»), потому что они напоминали им человеческие головы с длинными развевающимися на ветру волосами.
Комета — это небольшое небесное тело, спутник Солнца. Она представляет собой ледяную глыбу, в которую вмерзла пыль. Пылинки очень малы, их триллион в мм3 , но попадаются и частицы покрупнее — песчинки и камешки. Основу льдов (более 80%) составляет вода, остальное — твердая углекислота, именуемая сухим льдом, метановый, аммиачный лед и другие замороженные газы. Внутри кометы лед плотный, а снаружи — пористый и пушистый.
Пока комета находится далеко от Солнца, она проморожена до –260°С и не имеет ни головы, ни хвоста. При приближении к горячему светилу комета нагревается, и лед начинает испаряться. Тогда вокруг ледяного ядра кометы появляются облако из пыли и кометного неионизованного газа, которое называют «головой» кометы, а также плазменный «хвост», сдуваемый солнечным ветром в сторону, противоположную Солнцу. Кванты света действуют и на оттаявшие пылинки, и хотя их давление на пыль не так энергично и эффективно, как действие солнечного ветра на смесь из атомов и молекул, но свет тоже гонит пылинки прочь от Солнца. Только пылинки образуют уже другой хвост — не прямой, как меч, а изогнутый, как сабля: пыль уходит из головы медленнее газа, и хвост как бы волочится за кометой по орбите, изгибаясь.
Вид комет разнообразен. Рассматривая их на фотографиях или непосредственно на небосводе, всегда легко заметить: у одной кометы хвост из ионов, у другой — пылевой, а у третьей кометы имеются два хвоста, и пылевой, и газовый. Есть и другие виды кометных хвостов, например, множественные хвосты комет, напоминающие бороды.
Очень близкое прохождение около Солнца грозит ядру кометы развалом на части, ведь кометный лед испаряется, так что комета уменьшается в размерах и становится более хрупкой. В таком случае комета может прекратить свое существование, и такие случаи наблюдались. Но если комета благополучно миновала перигелий, она постепенно охлаждается и застывает до очередной встречи с Солнцем.
Кометы — самые большие и самые протяженные тела Солнечной системы. У так называемой Большой кометы 1811 г. — самой большой из всех известных на сегодняшний день комет — угловой размер головы превосходил Солнце, а длина хвоста достигала 176 млн км. Хвосты комет могут быть огромными. Например, у кометы, наблюдавшейся в 1882 г., он был в пять с лишним раз длиннее, чем расстояние от Земли до Солнца.
При всех своих невообразимых размерах хвосты комет, состоящие из плазмы, газа и дыма, настолько разрежены, что на Земле такая среда считается вакуумом.
С древнейших времен до наших дней замечено и описано уже около 4000 комет. Хотя законы, управляющие движением планет и комет, одни и те же, их поведение и области обитания сильно различаются. Орбиты планет — эллипсы, близкие к окружностям. Большинство комет движется по эллипсам, умеренно или сильно вытянутым, почти по параболам.
Планеты движутся в плоскости тонкого диска в одном направлении. Пути комет — это настоящий клубок орбит, ориентированных в пространстве без порядка. Кометы ходят по ним как по часовой стрелке, так и против нее, совершая так называемое обратное движение.
Самая быстрая из комет успевает облететь вокруг нашего светила за 3,3 года, а самая медлительная из известных наблюдалась астрономами в 1914 г. и вернется обратно лишь через 24 млн лет. Движение планет устойчиво, они не меняют заметно своих орбит. Кометы, регулярно пересекая дороги больших планет, свои орбиты меняют.