Üstökösök

    A csillagos égbolt leglátványosabb jelenségei kétségkívül a fényes, szabad szemmel is látható üstökösök. Ezek a furcsa, hirtelen feltűnő, alakjukat és helyüket napról napra változtató égitestek évezredekig tartották rettegésben az egyszerű embereket és okoztak fejtörést a tudósoknak. Ma már tudjuk, hogy az üstökösök a Naprendszer távoli vidékeiről, a bolygókon túlról érkeznek hozzánk. Magjuk mindössze néhány km átmérőjű, amely jeget és port tartalmaz. A távolban ez a jég fagyott állapotban van, ám a Nap felé közeledve, az óriásbolygók térségében a napsugárzás hatására szublimálni kezd. A felszabaduló gáz és a kiszabaduló porszemcsék hatalmas, több százezer km átmérőjű, ám rendkívül ritka felhőt képeznek a mag körül (kóma). Ez az üstökös feje, amelyből a Naphoz közeledve egyre több anyag sodródik le. Kialakul a csóva, amely a napszél hatására mindig a Nappal ellentétes irányba mutat, hossza pedig elérheti a 100 millió km-t. A legfényesebb kométáknál két, különböző színű és megjelenésű csóva figyelhető meg. A kék színű, vékony szálakból álló csóva a kiszabadult gázból létrejövő ionokat tartalmazza, a sárgás, szétterülő pedig a porszemeket - nevük ioncsóva, ill. porcsóva. A Hale-Bopp-üstökös ion- és porcsóvája is rendkívül látványos volt 1997-es perihéliuma idején. Magja a becslések szerint aránylag nagy, kb. 40 km. Pályasíkja éppen merőleges az ekliptikára. Szép volt 1996-ban a Hyakutake-üstökös, valamint az Ikeya-Zhang-üstökös 2002-ben. A McNaught-üstökös 2007 elején tőlünk is látszott, utána csak a déli féltekén volt megfigyelhető sörényszerű csóvája.
Sok napközelség utánaz üstökös magjának anyaga csökken, a felszín közelében egyre kevesebb a jég, több a por. Az "öreg" üstökös hasonlít a kisbolygókra. A kis méretük miatt a vizsgálatukat közelről, űrszondákkal lehet legsikeresebben elvégezni.
    A 76 éves keringési periódusú Halley-üstökös 10 km méretű magjáról a Giotto nevű űrszonda 1986-ban közelképeket készített. A Deep Space 1 szonda a Borrelly-üstökös magja (8x4x4 km) mellett haladt el 2001-ben.
Az üstökösöket pályájuk alapján két csoportba soroljuk. A rövid periódusúak a Kuiper-övből érkeznek, kezdeti keringési idejük néhány 100 év, amely bolygók közelében való elhaladáskor akár 3-4 évre is lecsökkenhet. A hosszú periódusú kométák a Kuiper-övnél is távolabb, a Naprendszer végvidékeit kijelölő Oort-felhőből érkeznek, kezdeti keringési periódusuk pedig több millió év is lehet.
Az üstökösöknek a csillagokhoz viszonyított elmozdulásából kiszámolható a pályája, a pályaelemei. Amikor a pálya lapultsága (excentricitása) a hibahatáron belül 1, akkor parabolikus az üstökös, el is távozhat a Naprendszerből a csillagközi térbe.
    A napsugárzás keltette anyagkiáramlás és a bolygók gravitációs hatása miatt az üstökösök néha több darabra hullanak. Ilyenkor jönnek létre az üstököscsaládok, melyek közül a legismertebb a napsúroló üstökösök csoportja. Ezek az égitestek néhány 100 ezer km-re megközelítik a Nap felszínét, ami erős anyagkidobódást, így nagy fényességet eredményez. A napsúrolók családjába tartozó Ikeya-Seki-üstökös 1965-ben volt napközelben.
A Shoemaker-Levy 9-üstökös túl közel haladt el a Jupiterhez, az befogta, majd árapályerejével a magot szétszedte mintegy 20 darabra. Ezek 1994-ben lövedéksorozatként becsapódtak a Jupiter légkörébe, a robbanások nyomait több űrszondával és földi távcsövekkel figyelték meg.
    A SOHO Nap-kutató űrszonda felvételein jól megfigyelhetők a Nap közelében haladó üstökösök. Egy részük belezuhan csillagunkba. Már több mint 2000 üstököst fedeztek fel ezeken a képeken.
A Stardust űrszonda 2004-ben megközelítette a Wild 2-üstököst. Különleges, aerogél anyagból készített detektorába roncsolódás nélkül gyűjtötte a porszemeket az üstökös körül. Az ezt tartalmazó kapszulát 2006 elején a Földhöz visszaérve leeresztette, a mintát azóta is elemzik.
A Deep Impact szonda 2005-ben a Tempel 1-üstökös közelébe ért, és egy 370 kg-os fémtömböt lőtt az üstökös magjába. A becsapódás során kidobódott anyag összetételét színképe alapján határozták meg. A Stardust szonda immár NExT néven a Tempel 1-üstökösről, főleg a becsapódás helyéről készített felvételeket 2011 februárjában.

    A Deep Impact szonda (újabb nevén Epoxi) következő feladatát is sikeresen végrehajtotta, 2010-ben a Hartley 2-üstökösről készített közelképeket.
A 2004-ben indított Rosetta misszió küldetése, hogy 2014-ben a Csurjumov-Geraszimenko-üstököshöz érkezve egy kis leszállóegységet (Philae) juttasson annak felszínére. Ez ott méréseket végez és képeket készít, folyamatosan megfigyelve az üstökös aktivitásának növekedését, ahogy közeledik a Naphoz.
A sok jeget tartalmazó üstökösmagokról a napfény melegítő hatására heves a gáz kiáramlása, ami rakétahajtómű módjára gyorsíthatja a magot. Attól függően, hogy a mag forgása a keringéssel megegyező (prográd) vagy ellentétes (retrográd) irányú, a magot gyorsítja vagy lassítja, emiatt pedig az üstökös nagyobb vagy kisebb pályára kerül (Jarkovszkij-effektus). Ezt a jelenséget a jeges kis égitestekkel való ütközés elleni védelemben is felhasználhatják majd (nagy parabolatükrökkel napfényt vetítenek rá).

Az Oort-felhő