自从首次注意到彗星尾巴掠过夜空,人类就一直对彗星很着迷。彗星是太阳系的小个头成员,彗核直径(或者说宽度)通常只有几千米。有些天文学家把彗星叫作“脏雪球”。彗星的主要成分被认为包括:尘埃；冰(水、氨、甲烷和二氧化碳)；一些含碳的有机材料,比如焦油；一个岩石内核(只有部分彗星才有)。
彗星被认为是由太阳系最早期材料构成的。当太阳刚刚形成时,它把轻质材料(气体和尘埃)吹进空间。其中一些材料(主要是气体)凝固形成外行星(木星、土星、天王星和海王星),也有一些材料待在远离太阳的两个区域中的轨道里。这两个区域分别是:奥尔特云,它是距离太阳约5万个天文单位的一个巨大球体；柯伊伯带,它是指位于冥王星轨道外太阳系平面内的一个区域。
彗星被认为都在奥尔特云或者柯伊伯带内环绕太阳。当另一颗恒星经过太阳系时,前者的引力会推挤奥尔特云和(或)柯伊伯带,导致彗星朝着太阳下降。下降轨道是一个很扁的椭圆,太阳是这个椭圆的一个焦点。彗星可以拥有短周期轨道(例如哈雷彗星的轨道周期不到200年),也可拥有长周期轨道(例如海尔波普彗星的轨道周期大于200年)。当彗星以不到6个天文单位的距离经过太阳时,彗星上的冰开始直接从固态转化为气态(升华),这与雾的形成很相似。当冰升华时,气体和尘埃微粒飞离太阳方向,形成彗尾。
当一颗彗星接近太阳时,它会升温。在升温期间,我们能观测到彗星的多个不同部分:彗核、彗发、氢包层、尘埃彗尾、离子彗尾。彗核是彗星的固态部分和主要部分。彗核直径通常是1至10千米,但有时也可能达到100千米。彗核可能主要由岩石构成。彗发是由蒸发的气体(水蒸气、氨、二氧化碳)和尘埃组成的、环绕彗核的光晕。当彗星升温,彗星大小比彗核大1000倍以上时,彗发就会形成。彗发甚至可以大如木星或土星(直径10万千米)。
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