Да бисмо истински ценили орбите комета, помаже разумевање планетарних орбита. Иако не недостаје расположивог простора око Сунца, све планете се ограничавају на прилично танак појас и ниједна од њих, осим Плутона, не залута више од неколико степени ван њега.
Орбита комете, с друге стране, може да има велики угао нагиба у односу на ову траку, а може и да орбитира окомито на њу, у зависности одакле долази. То је само једна од многих занимљивих чињеница о комети.
Према првом Кеплеровом закону, сви предмети круже око Сунца елиптичним стазама. Орбите планета, изузев Плутона, готово су кружне, као и оне астероида и ледених предмета у Куиперовом појасу, који је тик иза Нептунове орбите. Комете које потичу из Куиперовог појаса познате су као краткотрајне комете и теже да остану у истом уском појасу као и планете.
Комете дугог периода, које потичу из Оортовог облака, који је изван Куиперовог појаса и на ободу Сунчевог система, су друга ствар. Њихове орбите могу бити толико елиптичне да комете могу потпуно нестати стотинама година. Комете изван Оортовог облака могу имати чак и параболичне орбите, што значи да се једном појаве у Сунчевом систему и никада се више не врате.
Ништа од овог понашања није мистериозно када схватите како су уопште постале планете и комете. Све је повезано са рођењем сунца.
Све је почело у облаку прашине
Исти процес рођења звезда који данас научници могу да посматрају како се дешава у маглини Орион догодио се у нашој близини универзума пре неких 5 милијарди година. Облак свемирске прашине, летећи без прекида у огромном ништавилу, постепено је почео да се скупља под силом гравитације. Створиле су се мале накупине и оне су се залепиле стварајући веће накупине које су могле да привуку још више прашине.
Постепено је један од ових кластера преовладавао, а како је и даље привлачио више материјала и растао, заштита угаоног момента изазвало је његово окретање и сва материја око њега формирала се у диск који се у истом вртио правац.
На крају је притисак у језгру преовлађујућег јата постао толико велик да се запалио, а спољни притисак створен фузијом водоника спречио је стварање више материје. Наше младо сунце достигло је завршну масу.
Шта се догодило са свим мањим гроздовима који нису били заробљени у централном? Наставили су да привлаче материју која је била довољно близу њихових орбита, а неки од њих су прерасли у планете.
Друга, мања јата, на самој ивици обртног диска, била су довољно удаљена да не би постојала ухваћене у диск, иако су и даље биле подвргнуте довољној гравитационој сили да их задржи орбита. Ови мали предмети постали су патуљасте планете и астероиди, а неки и комете.
Комете нису астероиди
Састав комета се разликује од састава астероида. Док је астероид углавном стена, комета је у основи прљава грудва снега испуњена џеповима свемирског гаса.
Велики број астероида налази се у појасу астероида између орбита Марса и Јупитера, која је такође дом патуљасте планете Церес, али и они орбитирају на периферији Сунца систем. Комете, с друге стране, углавном долазе искључиво из Куиперовог појаса и шире.
Комета која се налази далеко од сунца готово се не разликује од астероида. Међутим, када га орбита приближи сунцу, топлота испарава лед, а пара се шири формирајући облак око језгра. Језгро може бити само неколико километара у ширини, али облак може бити хиљадама пута већи, чинећи комету много већом него што заправо јесте.
Реп комете је најважнија карактеристика. Може бити довољно дугачак да пређе удаљеност између Земље и Сунца и увек показује даље од сунца, без обзира у ком правцу кометица путује. То је зато што га ствара соларни ветар који дува гас од облака паре који окружује језгро.
Чињенице о комети: Не долазе сви одавде
Комете дугог периода могу имати високо елиптичне орбите које могу бити толико ексцентричне да период између виђења са Земље може бити дужи од читавог живота. Кеплеров други закон подразумева да се предмети спорије крећу када су даље од сунца него када су му близу, па комете теже да буду невидљиве много дуже него што су видљиве. Међутим, без обзира на то колико дуго траје, објекат у орбити се увек врати, осим ако га нешто не избаци из његове орбите.
Неки објекти се, међутим, никад не врате. Долазе наизглед ниоткуда, путујући брзинама нетипичним за орбитирајућа тела, бичевањем око сунца и пуцањем у свемир. Ови предмети не потичу из Сунчевог система; долазе из међузвезданог простора. Уместо елиптичне орбите, они следе параболични пут.
Тајанствени астероид у облику цигаре 'Оумуамуа био је један од таквих предмета. Појавио се у Сунчевом систему у јануару 2017. године, а годину дана касније нестао је из вида. Можда је то био НЛО, али што је вероватније, био је то међузвездани објекат који привлачи сунце, али се креће пребрзо да би се могао наговорити у орбиту.
Студија случаја: Халејева комета
Халејева комета је можда најпознатија од свих комета. Открио га је Едмунд Халлеи, британски астроном који је био пријатељ сер Исааца Невтона. Био је прва особа која је постулирала да су виђења комета 1531., 1607. и 1682. године била од исте комете, и предвидео је њен повратак 1758. године.
Доказано је да је био у праву када се комета у божићној ноћи 1758. године спектакуларно појавила. Те ноћи било је, нажалост, 16 година након његове смрти.
Халејева комета има период између 74 и 79 година. Несигурност је настала услед гравитационих утицаја на које наилази на свом путу - посебно планете Венере - и унутрашњег погонског система који поседују све комете. Када се комета попут Халејеве комете приближи сунцу, џепови гаса у језгру се шире и пуцају слаба места у језгру, пружајући потисак који га може потиснути у било ком смеру и створити сметње у њему орбита.
Астрономи су мапирали орбиту Халејеве комете и утврдили да је високо елиптична, са ексцентричношћу од скоро 0,97. (Ексцентричност у овом случају значи колико је орбита дугуљаста или округла; што је ексцентричност ближа нули, орбита је заобљенија.)
Узимајући у обзир да Земљина орбита има ексцентричност 0,02, што је чини готово кружном, а ексцентричност Плутонове орбите само 0,25, ексцентричност Халејеве комете је екстремна. У афелију је далеко изван орбите Плутона, а у перихелу је удаљен само 0,6 АУ од сунца.
Трагови порекла комете
Орбита Халејеве комете није само ексцентрична, већ је и нагнута за 18 степени у односу на раван еклиптике. Ово је доказ да није настала на исти начин на који су настале планете, иако се можда спајала отприлике у исто време. Могло је чак имати своје порекло у другом делу галаксије и једноставно га је ухватила сунчева гравитација док је пролазила.
Халејева комета показује још једну карактеристику која се разликује од планета. Ротира се у смеру супротном од његове орбите. Венера је једина планета која то ради, а Венера се окреће тако споро да астрономи сумњају да се сударила са нечим у својој прошлости. Чињеница да се Халејева комета окреће у правцу у ком се креће доказ је да није настала на исти начин као планете.