Circa 4,5 miliardi di anni fa, una vasta nube di gas, polvere, ghiaccio e minerali collassò per formare il Sole e i pianeti. I gruppi più piccoli che non si sono mai trasformati in pianeti sono diventati gli asteroidi e le comete che osserviamo oggi. Proprio come i pianeti differiscono per dimensioni, composizione e clima, le comete sono molto diverse e le loro temperature variano notevolmente durante il loro viaggio attorno al Sole.
Le comete sono fondamentalmente diverse dagli asteroidi per la forma delle loro orbite. Mentre gli asteroidi orbitano attorno al Sole seguendo traiettorie quasi circolari, le comete seguono ellissi molto allungate. Ciò significa che una cometa trascorre la maggior parte del suo tempo lontana dal Sole, solo per avvicinarsi rapidamente. Esistono due categorie principali:
La velocità di un oggetto in orbita è inversamente proporzionale alla sua distanza dal Sole. La Terra completa un'orbita in un anno; Giove ne impiega circa 12. Le comete, con i loro segmenti di doppia orbita, possono correre oltre il Sole in pochi mesi e poi andare alla deriva per decenni, secoli o addirittura millenni nella fascia di Kuiper (30–50 UA) o nella nube di Oort (≈50.000 UA). La maggior parte della vita di una cometa si svolge in queste regioni fredde e remote.
Nonostante le loro differenze, tutte le comete condividono una struttura comune:un nucleo solido composto da ghiaccio, polvere e materiale roccioso. Quando una cometa si avvicina al Sole, il riscaldamento solare provoca la sublimazione dei composti volatili, formando un involucro gassoso noto come chioma. Il vento solare poi soffia via questo gas, creando l'iconica coda che punta all'incirca in direzione opposta al Sole.
Le temperature delle comete sono estreme e molto variabili. Nella fascia di Kuiper e nella nube di Oort, lontano dall'influenza del sole, la temperatura ambiente si aggira intorno ai –220°C (–364°F). Durante un passaggio ravvicinato al perielio, le temperature aumentano drammaticamente:alcune comete si riscaldano fino a migliaia di gradi, mentre le comete più estreme, quelle che rasentano il sole, possono raggiungere milioni di gradi poiché i loro strati esterni vengono strappati dall’intensa radiazione solare e dal vento. Questa drammatica oscillazione, dall'oscurità gelida al plasma rovente, è alla base della spettacolare attività che osserviamo quando una cometa si avvicina al Sistema Solare interno.
