For å virkelig sette pris på kometenes baner, hjelper det å ha en forståelse av planetbanene. Selv om det ikke er mangel på ledig plass rundt solen, begrenser planetene seg til et ganske tynt bånd, og ingen av dem, bortsett fra Pluto, kommer mer enn noen få grader utenfor den.
En komets bane kan derimot ha en stor hellingsvinkel i forhold til dette båndet og kan til og med kretse vinkelrett på den, avhengig av hvor den kommer fra. Det er bare en av mange interessante kometfakta.
I følge Keplers første lov kretser alle gjenstander solen i elliptiske baner. Banene til planetene, bortsett fra Pluto, er nesten sirkulære, og det samme gjelder asteroider og isete gjenstander i Kuiperbeltet, som ligger like utenfor Neptuns bane. Kometer som har sitt utspring i Kuiperbeltet er kjent som kortperiode kometer og har en tendens til å forbli i samme smale bånd som planetene.
Langvarige kometer, som har sitt utspring i Oort-skyen, som ligger utenfor Kuiper-beltet og i utkanten av solsystemet, er en annen sak. Banene deres kan være så elliptiske at kometene kan forsvinne helt i hundrevis av år. Kometer fra utenfor Oort-skyen kan til og med ha parabolske baner, noe som betyr at de gjør et enkelt utseende i solsystemet og aldri kommer tilbake igjen.
Ingen av denne oppførselen er mystisk når du først forstår hvordan planeter og kometer ble til der. Alt har å gjøre med solens fødsel.
Det hele startet i en sky av støv
Den samme prosessen med stjernefødsel som forskere i dag er i stand til å observere som skjer i Orion-tåken, skjedde i vår nærhet av universet for rundt 5 milliarder år siden. En sky av romstøv, som uten problemer svømte i det store intet, begynte gradvis å trekke seg sammen under tyngdekraften. Små klumper dannet seg, og de satt sammen og dannet større klumper som var i stand til å tiltrekke seg enda mer støv.
Gradvis dominerte en av disse klyngene, og da den fortsatte å tiltrekke seg mer materiale og vokse, bevaring med vinkelmoment fikk den til å snurre, og all materie rundt den ble til en skive som snurret i den samme retning.
Etter hvert ble trykket i kjernen av den dominerende klyngen så stort at det antente, og det ytre trykket skapt av fusjon av hydrogen forhindret at mer materie akkretrerte seg. Den unge solen vår hadde nådd sin endelige masse.
Hva skjedde med alle de mindre klyngene som ikke hadde blitt fanget i den sentrale? De fortsatte å tiltrekke seg saken som var nær nok til banene deres, og noen av dem vokste til planeter.
Andre, mindre klynger, helt på kanten av spinndisken, var langt nok unna til å unngå å være fanget i disken, selv om de fremdeles var utsatt for nok gravitasjonskraft til å holde dem inne bane. Disse små gjenstandene ble dvergplaneter og asteroider, og noen ble kometer.
Kometer er ikke asteroider
Sammensetningen av kometer er forskjellig fra asteroider. Mens en asteroide for det meste er stein, er en komet egentlig en skitten snøball fylt med lommer med romgass.
Et stort antall asteroider finnes i asteroidebeltet mellom banene til Mars og Jupiter, som også er hjemmet til dvergplaneten Ceres, men de kretser også i utkanten av solenergien system. Kometer derimot, har en tendens til å komme utelukkende fra Kuiper-beltet og utover.
En komet som er langt fra solen, kan praktisk talt ikke skilles fra en asteroide. Når bane bringer den nær solen, fordamper imidlertid varmen isen, og dampen utvides til å danne en sky rundt kjernen. Kjernen kan være bare noen få kilometer på tvers, men skyen kan være tusenvis av ganger større, noe som får kometen til å virke mye større enn den faktisk er.
En komets hale er den mest definerende egenskapen. Det kan være lang nok til å spenne avstanden mellom jorden og solen, og den peker alltid vekk fra solen, uansett hvilken retning kometen beveger seg. Det er fordi den er skapt av solvinden, som blåser gass bort fra dampskyen som omgir kjernen.
Kometfakta: Ikke alle kommer herfra
Langtidskometer kan ha svært elliptiske baner som kan være så eksentriske at perioden mellom observasjoner fra jorden kan være mer enn en levetid. Keplers andre lov innebærer at gjenstander beveger seg saktere når de er lenger fra solen enn når de er nær den, så kometer har en tendens til å være usynlige langt lenger enn de er synlige. Uansett hvor lang tid det tar, kommer et objekt i bane imidlertid alltid tilbake, med mindre noe støter det ut av banen.
Noen gjenstander kommer imidlertid aldri tilbake. De kommer fra tilsynelatende ingen steder, reiser i hastigheter som er typiske for å kretse kropper, pisker rundt solen og skyter ut i verdensrommet. Disse gjenstandene kommer ikke fra solsystemet; de kommer fra det interstellare rommet. Snarere enn en elliptisk bane, følger de en parabolsk vei.
Den mystiske sigarformede asteroiden 'Oumuamua var et slikt objekt. Det dukket opp i solsystemet i januar 2017 og gikk ut av syne et år senere. Kanskje det var en UFO, men mer sannsynlig var det et interstellært objekt tiltrukket av solen, men beveget seg for fort til å bli lokket i bane.
En casestudie: Halleys komet
Halleys komet er kanskje den mest kjente av alle kometer. Det ble oppdaget av Edmund Halley, en britisk astronom som var en venn av Sir Isaac Newton. Han var den første personen som postulerte at kometobservasjoner i 1531, 1607 og 1682 alle hadde vært av samme komet, og han spådde at den skulle komme tilbake i 1758.
Han hadde bevist rett da kometen gjorde et spektakulært utseende julaften i 1758. Den kvelden var dessverre 16 år etter hans død.
Halleys komet har en periode mellom 74 og 79 år. Usikkerheten skyldes gravitasjonspåvirkninger den møter langs stien - spesielt planeten Venus - og et iboende fremdriftssystem som alle kometer har. Når en komet som Halleys komet nærmer seg solen, utvides lommene med gass i kjernen og skyter gjennom svake flekker i kjernen, og gir trykk som kan skyve den i alle retninger og skape forstyrrelser i dens bane.
Astronomer har kartlagt banen til Halleys komet og funnet at den er svært elliptisk, med en eksentrisitet på nesten 0,97. (Eksentrisitet betyr i dette tilfellet hvor avlang eller rund bane er; jo nærmere null eksentrisiteten, jo rundere bane.)
Med tanke på at jordens bane har en eksentrisitet på 0,02, noe som gjør den nesten sirkulær, og at eksentrisiteten til Plutos bane bare er 0,25, er eksentrisiteten til Halleys komet ekstrem. Ved aphelion er det godt utenfor banen til Pluto, og i perihel er det bare 0,6 AU fra solen.
Ledetråder av kometopprinnelse
Banen til Halleys komet er ikke bare eksentrisk, men den er også skråstilt i 18 grader i forhold til ekliptikkens plan. Dette er bevis på at den ikke ble dannet på samme måte som planetene ble dannet, selv om den kan ha smeltet sammen samtidig. Det kunne til og med ha sitt utspring i en annen del av galaksen og rett og slett blitt fanget av solens tyngdekraft mens den gikk forbi.
Halleys komet viser en annen egenskap som er forskjellig fra planetene. Den roterer i en motsatt retning av bane. Venus er den eneste planeten som gjør dette, og Venus roterer så sakte at astronomer mistenker at det kolliderte med noe i fortiden. Det faktum at Halleys komet dreier seg i den retningen den gjør, er mer bevis på at den ikke ble dannet på samme måte som planetene.