Av Chris Deziel
Uppdaterad 30 augusti 2022
John White Photos/Moment/GettyImages
Att förstå kometbanor börjar med ett grundläggande grepp om planetrörelser. Även om solens gravitation tillåter ett stort öppet utrymme, begränsar planeterna, med undantag för Pluto, sig till ett relativt tunt band runt solen, som sällan avviker mer än några grader från detta plan.
Kometer, däremot, kan ha banor som är mycket lutande – ibland nästan vinkelräta – mot detta band. Deras vägar formas av deras ursprung och de krafter som förde dem in i det inre solsystemet.
Keplers första lag säger oss att alla objekt kretsar runt solen i ellipser, med solen i ett fokus. Planetbanor är nästan cirkulära, liksom banorna för de flesta Kuiperbältets asteroider och isiga kroppar. Kortperiodiska kometer, som kommer från Kuiperbältet, delar detta nästan cirkulära, planetliknande band.
Långtidskometer har sitt ursprung längre ut, i Oortmolnet – ett avlägset sfäriskt skal som omger solsystemet. Deras banor kan vara så långsträckta att en komet kan vara osynlig i århundraden eller till och med årtusenden. Vissa är på paraboliska banor, vilket betyder att de bara passerar solsystemet en gång innan de går tillbaka till det interstellära rymden.
Solen bildades från ett kollapsande moln av gas och damm för 4,6 miljarder år sedan. När tyngdkraften drog ihop material fick bevarandet av vinkelmomentet att materien snurrade och bildade en tillplattad skiva. Kärnan är tillräckligt uppvärmd för att antända vätefusion, vilket stoppar ytterligare ansamling.
Kvarvarande klumpar i skivan smälte samman till planeter. De i periferin, tillräckligt långt för att undkomma den täta inre skivan men ändå bundna av gravitationen, blev dvärgplaneter, asteroider och de isiga kropparna som senare skulle bli kometer.
Asteroider är övervägande steniga eller metalliska. Kometer beskrivs ofta som "smutsiga snöbollar", som består av is, damm och frusna gaser. Långt från solen är en komets isiga kärna praktiskt taget omöjlig att skilja från en asteroid. När den närmar sig solen förångar solvärmen isen och bildar en glödande koma och en svans som kan sträcka sig från jorden till solen – alltid pekar bort från solen på grund av solvinden.
Långperiodiska kometer kan färdas genom solsystemet i omloppsbanor med perioder som överstiger en mänsklig livstid. Keplers andra lag innebär att de rör sig långsamt vid aphelion och tillbringar större delen av sin tid osynlig. Men om de inte blir störda kommer de att återvända.
Ibland möter vi interstellära objekt – kometer eller asteroider som kom in i solsystemet på en hyperbolisk, obunden bana. Det mest kända exemplet är 'Oumuamua, upptäckt 2017. Den uppvisade en cigarrformad profil och rörde sig med hastigheter som inte överensstämmer med en bunden bana, vilket tyder på ett interstellärt ursprung.
Halleys komet, som först identifierades av Edmund Halley på 1700-talet, exemplifierar dynamiken hos en kortperiodisk komet. Dess omloppsperiod är cirka 74–79 år, påverkad av gravitationella knuffar från planeter som Venus och av avgasande jetstrålar som fungerar som ett subtilt framdrivningssystem.
Med en excentricitet på ~0,97 är Halleys bana mycket långsträckt - mycket mer än jordens (0,02) eller Plutos (0,25). Den färdas från en perihelion på 0,6 AU till en aphelion bortom Plutos bana.
Dess lutning på 18° i förhållande till ekliptikan och retrograd rotation (motsatt riktningen för omloppsrörelsen) tyder på att den inte bildades inom samma protoplanetära skiva som födde planeterna.
Att studera kometbanor avslöjar solsystemets dynamiska historia, fördelningen av isiga kroppar i de yttre delarna och den potentiella risken för nedslag från långtids- eller interstellära objekt. Det understryker också mångfalden av små kroppar som kretsar kring vår sol.
