A comet is a small icy celestial body that releases gas and dust when approaching the Sun, forming a visible tail.Les comètes sont des restes du matériau de construction du Système solaire, stockés à ses périphéries : dans la ceinture de Kuiper au-delà de Neptune et dans le nuage d'Oort encore plus lointain. Le noyau d'une comète typique mesure de quelques centaines de mètres à quelques dizaines de kilomètres et se compose d'un mélange de glace d'eau, de gaz gelés (CO₂, CH₄, NH₃) et de poussières réfractaires. Lorsqu'elle se rapproche du Soleil à une distance de l'ordre de l'orbite de Jupiter, la sublimation (transition directe de l'état solide à l'état gazeux) commence, créant la chevelure et deux types de queues : une queue ionique (bleutée, étirée strictement à l'opposé du Soleil sous l'effet du champ magnétique) et une queue de poussière (jaunâtre, courbée le long de l'orbite).
Aristote considérait les comètes comme des phénomènes atmosphériques. En 1577, Tycho Brahe, en mesurant leur parallaxe, prouva qu'une comète se trouvait plus loin que la Lune. Edmund Halley calcula les orbites de 24 comètes et prédit le retour de l'une d'elles en 1758 (la comète de Halley). Dans les années 1950, Fred Whipple proposa le modèle de la « boule de neige sale », et en 1986, les sondes spatiales « Vega » et « Giotto » obtinrent les premières images du noyau de la comète de Halley. La mission « Rosetta » (2014–2016) étudia en détail la comète 67P/Tchourioumov-Guérassimenko, découvrant des molécules organiques et déterminant la structure du noyau.
La sublimation des glaces sur le noyau est déterminée par le bilan thermique : le rayonnement solaire est absorbé, une partie de la chaleur sert au chauffage et à l'évaporation, une autre pénètre en profondeur. La vitesse de perte de masse dépend de la distance au Soleil et de la composition des glaces. Les gaz évaporés accélèrent jusqu'à des vitesses supersoniques déjà à proximité du noyau, formant la chevelure. Les ions (CO⁺, N₂⁺) sont capturés par le champ magnétique du vent solaire et emportés au loin, créant la queue ionique. Les particules de poussière sont repoussées par la pression de la lumière solaire ; la force de pression de rayonnement est proportionnelle au rapport entre la surface de la particule et sa masse. Les orbites des comètes changent non seulement en raison de l'attraction des planètes, mais aussi à cause d'effets non gravitationnels — l'accélération réactive due à l'évaporation. Loin du Soleil, la comète devient un noyau inerte.
En étudiant les comètes, nous apprenons comment le Système solaire s'est formé, et peut-être sont-ce elles qui ont apporté sur Terre l'eau et les matières organiques nécessaires à l'émergence de la vie.
La queue d'une comète peut s'étendre sur des centaines de millions de kilomètres, mais elle est si ténue que si l'on rassemblait toute sa matière et qu'on la comprimait à la densité de l'eau, on obtiendrait à peine un petit bassin.
