Ogni cometa attiva ha una coda: fa parte di ciò che rende una cometa una cometa. Da dove viene la coda di una cometa? Per la maggior parte della loro vita, le comete sono oggetti ghiacciati ai margini del sistema solare e mancano di coda. Sono rocce spaziali costituite principalmente da ghiaccio e polvere: quando una cometa è attiva, questa roccia è chiamata nucleo. Mentre la cometa orbita attorno al Sole, alla fine passa nel sistema solare interno, dove il vento solare e la luce solare diventano abbastanza intensi da iniziare a vaporizzare parte del ghiaccio e della polvere della cometa, che successivamente si ionizzano e diventano la lunga coda di cometa allungata.
La coda di una cometa può diventare estremamente lunga – un’unità astronomica (distanza Terra-Sole, 150 milioni di km o 93 milioni di mi) – il coma, o l’atmosfera immediata intorno alla cometa, può essere più grande del Sole. Tutto questo da un nucleo compreso tra 100 metri (328 piedi) e 50 km (31 mi) di diametro, con un diametro di 10 km (6 mi) tipico delle comete visibili ad occhio nudo. Poiché le comete trascorrono solo una piccola minoranza del loro tempo nel sistema solare interno, hanno molto ghiaccio e altri volatili da rilasciare quando riscaldate dal sole.
Le ragioni per cui una coda di cometa è così luminosa nonostante la sua bassa densità sono complesse. Quando i raggi ultravioletti solari colpiscono la polvere attorno al nucleo, l’effetto fotoelettrico fa sì che queste particelle rilascino elettroni per ogni raggio ultravioletto che le eccita. Questi elettroni producono una “magnetosfera indotta” attorno al nucleo, che blocca le particelle del vento solare che fluiscono verso l’esterno. Poiché le comete si muovono a velocità supersoniche rispetto al vento solare, nella parte anteriore della cometa si forma uno shock di prua, simile allo shock di prua formatosi attorno a una nave in movimento in mare. Gli ioni cometari si aggregano in quest’area, “caricando” di plasma il campo magnetico solare. Il plasma luminoso scorre all’indietro dalla direzione del Sole, fondendosi tra le linee del campo magnetico estratte generate dalla magnetosfera indotta dalla cometa.
Quindi, la luminosità in una coda di cometa deriva principalmente dalla luminosità degli ioni condensati, non dalla polvere che riflette la luce del Sole, sebbene quest’ultima contribuisca un po’. Poiché la coda della cometa non è generata esclusivamente dalla presenza materiale di particelle di polvere dietro la cometa, può essere eliminata se il campo magnetico viene interrotto, cosa che può verificarsi durante la riconnessione magnetica. Questo evento, che può essere innescato da un’espulsione di massa coronale dal Sole, è stato osservato in diverse occasioni, più recentemente nella cometa Encke nel 2007, ed è chiamato evento di disconnessione della coda.