Chaque comète active a une queue – c’est en partie ce qui fait d’une comète une comète. D’où vient la queue d’une comète ? Pendant la majeure partie de leur vie, les comètes sont des objets glacés en marge du système solaire et n’ont pas de queue. Ce sont des roches spatiales principalement constituées de glace et de poussière – lorsqu’une comète est active, cette roche s’appelle le noyau. Au fur et à mesure que la comète tourne autour du Soleil, elle finit par passer dans le système solaire interne, où le vent solaire et la lumière du soleil deviennent suffisamment intenses pour commencer à vaporiser une partie de la glace et de la poussière de la comète, qui s’ionisent ensuite et deviennent la longue queue de comète allongée.
Une queue de comète peut devenir extrêmement longue – une unité astronomique (distance Terre-Soleil, 150 millions de km ou 93 millions de mi) – la coma, ou l’atmosphère immédiate autour de la comète, peut être plus grande que le Soleil. Tout cela à partir d’un noyau compris entre 100 mètres (328 pieds) et 50 km (31 mi) de diamètre, avec un diamètre de 10 km (6 mi) typique des comètes visibles à l’œil nu. Parce que les comètes ne passent qu’une petite minorité de leur temps dans le système solaire interne, elles ont beaucoup de glace et d’autres substances volatiles à libérer lorsqu’elles sont chauffées par le Soleil.
Les raisons pour lesquelles une queue de comète est si lumineuse malgré sa faible densité sont complexes. Lorsque les rayons ultraviolets solaires frappent la poussière autour du noyau, l’effet photoélectrique amène ces particules à libérer des électrons pour chaque rayon ultraviolet qui les excite. Ces électrons produisent une magnétosphère induite autour du noyau, qui bloque les particules du vent solaire s’écoulant vers l’extérieur. Parce que les comètes se déplacent à des vitesses supersoniques par rapport au vent solaire, un choc d’étrave se forme à l’avant de la comète, similaire au choc d’étrave formé autour d’un navire en mouvement en mer. Les ions cométaires se rassemblent dans cette zone, chargeant le champ magnétique solaire de plasma. Le plasma lumineux s’écoule vers l’arrière depuis la direction du Soleil, fusionnant entre les lignes de champ magnétique étirées générées par la magnétosphère induite par la comète.
Ainsi, la luminosité d’une queue de comète provient principalement de la luminosité des ions condensés, et non de la poussière reflétant la lumière du Soleil, bien que cette dernière y contribue un peu. Parce que la queue de la comète n’est pas générée uniquement par la présence matérielle de particules de poussière derrière la comète, elle peut être éliminée si le champ magnétique est rompu, ce qui peut se produire lors de la reconnexion magnétique. Cet événement, qui peut être déclenché par une éjection de masse coronale du Soleil, a été observé à plusieurs reprises, le plus récemment dans la comète Encke en 2007, et est appelé événement de déconnexion de la queue.