Une comète est, en astronomie, un petit corps céleste constitué d'un noyau de glace et de poussière en orbite (sauf perturbation) autour d'une étoile. Lorsque son orbite, qui a généralement la forme d'une ellipse très allongée, l'amène près de cette étoile (par exemple le Soleil dans le Système solaire), la comète est exposée à diverses forces émanant de cette dernière : vent stellaire, pression de radiation et gravitation. Le noyau s'entoure alors d'une sorte de fine atmosphère brillante constituée de gaz et de poussières, appelée chevelure ou coma, souvent prolongée de deux traînées lumineuses composées également de gaz et de poussières, les queues (une de gaz ionisé et une de poussières), qui peuvent s'étendre sur plusieurs dizaines de millions de kilomètres.
Dans le Système solaire, quand elles s'approchent suffisamment de la Terre ou que leur magnitude est importante, les comètes deviennent visibles à l'œil nu (parfois même de jour) et peuvent être spectaculaires ; elles sont alors classées comme grandes comètes.
Les comètes se distinguent des astéroïdes, autres petits corps, par l'activité de leur noyau. Cependant, les observations récentes de plusieurs astéroïdes présentant une activité cométaire, notamment dans la ceinture principale, tendent à rendre de plus en plus floue la distinction entre comète et astéroïdes1. Elles proviendraient de deux réservoirs principaux du Système solaire : ceinture de Kuiper et nuage d'Oort, tandis que les comètes interstellaires, ont une origine extérieure au Système solaire.
Une comète se compose essentiellement de trois parties : le noyau, la chevelure et les queues. Le noyau et la chevelure constituent la tête de la comète.
Lors du dernier passage de la comète de Halley en 1986, six sondes spatiales (ICE, Vega-1, Vega-2, Sakigake, Suisei et Giotto) ont frôlé la comète et enregistré des données et des images précieuses pour notre connaissance des comètes.
L'hypothèse de constitution du noyau la plus communément admise et confirmée par les récentes expériences spatiales de spectroscopie, est qu'il serait un corps solide constitué pour environ moitié de glaces (essentiellement d'eau, puis de monoxyde de carbone, dioxyde de carbone, méthane, éthane, acétylène) et environ moitié de matières météoritiques agglomérées (modèle dit de la boule de neige sale proposé par Fred Whipple en 1950, modèle en couche proposé par Michael J. Belton à la suite de la mission Deep Impact). Ces glaces se subliment (lorsque la comète est à une distance de 1 à 3 unités astronomiques du Soleil) sous l'action du rayonnement solaire et donnent naissance à la chevelure, puis aux queues.
La chevelure, ou coma (mot latin de même sens), forme un halo à peu près sphérique entourant le noyau et constitué de particules neutres de gaz et de poussières issus de ce noyau. Ces particules sont libérées sous forme de jets lorsque la comète se rapproche du soleil, provoquant la sublimation des glaces du noyau8. Cette chevelure est entourée d'un nuage d'hydrogène atomique produit par photodissociation d'un certain nombre d'espèces, principalement H2O et OH9.
Son diamètre est généralement compris entre 50 000 et 250 000 kilomètres, avec des limites extrêmes de 15 000 et 1 800 000 kilomètres. La chevelure s'identifie fréquemment avec la tête de la comète, étant donné le faible diamètre relatif du noyau.
Les analyses du gaz de la chevelure de la comète de Halley indiquent que celle-ci contient 80 % d'eau, 10 % de monoxyde de carbone, 3 % de dioxyde de carbone, 2 % de méthane, moins de 1,5 % d'ammoniac et 0,1 % d'acide cyanhydrique.
Si la comète est suffisamment active, la coma se prolonge par des traînées lumineuses appelées queues.
Une comète importante possède en général deux queues visibles :
Une queue constituée d'un plasma, rectiligne et se maintenant à l'opposé du Soleil (comme une ombre), poussée à haute
vitesse (de l'ordre de 500 km/s) par le vent solaire ; les changements de polarité du vent solaire produisent des ruptures dans
la queue de plasma qui se reconstitue dans les heures qui suivent.
Une queue plus large constituée de poussières poussées par la pression de radiation solaire, et incurvée dans le plan de l'orbite
par la gravité du soleil. Grâce aux travaux de Michael Finson et Ronald Probstein (1968), qui ont mis en œuvre les hypothèses
de Fiodor Bredikhine (1885) qui faisaient elles-mêmes suite à celles de Bessel, on peut modéliser la queue de poussières. Les
trajectoires (képlériennes) des grains peuvent ainsi être analysées en fonction de la durée d'émission (synchrones) ou en
fonction de
leur taille (syndynes).
Une troisième enveloppe, invisible avec des instruments optiques, mais décelée grâce à la radioastronomie, est la queue
d'hydrogène qui s'étend sur des dimensions considérables.
Une anti-queue, constituée de gros grains qui, par effet de perspective lorsque la Terre traverse le plan de l'orbite cométaire,
semble pointer vers le Soleil.
Leurs dimensions sont considérables : des longueurs de 30 à 80 millions de kilomètres sont relativement fréquentes.
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