يأتي اسم المذنب من الكلمة اللاتينية cometa التي تعني "الشعر الطويل". تم تسجيل أقدم سجل معروف لرؤية مذنب بواسطة منجم من البلاط الصيني في عام 1059 قبل الميلاد، يعتقد العلماء أن المذنبات هي الحطام المتبقي من السديم الشمسي الذي تكثف ليشكل الشمس والكواكب في نظامنا الشمسي. يُعتقد أن معظم المذنبات تنشأ في سحابة ضخمة تسمى سحابة أورت.
يُعتقد أن سحابة أورت تحيط بنظامنا الشمسي وتصل في منتصف الطريق إلى أقرب نجم، ألفا سنتوري، لذي يبعد 150 ألف وحدة فلكية. يعتقد العلماء أن حوالي 100 مليون مذنبة تدور حول الشمس. للمذنب مركز مميز يسمى النواة. يعتقد معظم علماء الفلك أن النواة مكونة من مياه مجمدة وغازات ممزوجة بالغبار والمواد الصخرية. توصف نوى المذنب على أنها كرات ثلجية قذرة. تحيط بالنواة سحابة ضبابية تسمى غيبوبة. تشكل الغيبوبة والنواة معًا رأس المذنب.
تتبع المذنبات مدارًا منتظمًا حول الشمس. إذا تم سحب نواة المذنب إلى مدار يحملها بالقرب من الشمس، فإن حرارة الشمس ستتسبب في تبخر الطبقات الخارجية للنواة الجليدية. خلال هذه العملية، يتم إطلاق الغبار والغازات التي تشكل الغيبوبة حول النواة. عندما يقترب المذنب من الشمس، تنمو الغيبوبة. تدفع الرياح الشمسية الغبار والغاز بعيدًا عن الغيبوبة مما يؤدي إلى تدفقهما إلى الفضاء لتشكيل ذيل المذنب. تتسبب الرياح الشمسية في توجيه ذيل المذنب بعيدًا عن الشمس. يمكن أن يصل طول ذيول المذنبات إلى 150 مليون كيلومتر! في كل مرة يمر فيها المذنب بالقرب من الشمس، يفقد بعض مواده. بمرور الوقت، وف ينفصل ويختفي تمامًا.
تدخل العديد من المذنبات في مدار إهليلجي وتعود مرات عديدة إلى النظام الشمسي الداخلي حيث يمكن رؤيتها من الأرض في أوقات محددة. تعود مذنبات الفترة القصيرة، وأشهرها مذنب هالي، إلى الظهور في غضون 200 عام. تظهر هالي مرة كل 76 سنة. سمي المذنب على اسم السير إدموند هالي.
المذنب ليس له ضوء خاص به، نحن قادرون على رؤية مذنب بسبب انعكاس ضوء الشمس عن المذنب وبسبب جزيئات الغاز في الغيبوبة التي تطلق الطاقة الممتصة من أشعة الشمس.
لا تذوب المذنبات بالمعنى الدقيق للكلمة لتصبح سائلة. ومع ذلك، نظرًا لأنها تتكون جزئيًا من الجليد ومركبات متطايرة أخرى، فإنها تتبخر (تتحول مباشرة إلى غاز) عند تسخينها في الفراغ بالمرور بالقرب من الشمس. هذا الغاز الهارب هو الذي يشكل الذيل المضيء للمذنب.
بعد عدة مدارات بالقرب من الشمس، "تنتهي" صلاحية المذنب في نهاية الأمر. في بعض الحالات، تغلي جميع الجليد المتطاير، تاركًا بقايا الصخور والغبار. في وقت ما يتفكك المذنب تمامًا. على الرغم من أن المذنبات تبدو طويلة العمر من منظور الإنسان، لا أنها تتبخر بشكل سريع كبيرة على نطاق زمني فلكي. قد تتراوح نوى المذنب النموذجية في الحجم من جبل صغير إلى مدينة كبيرة. لذلك من المفهوم أن الأمر قد يستغرق أكثر من بضع سنوات حتى يتبخر كل هذا الجليد!
تُعرف المذنبات بمداراتها الكبيرة غير الدائرية حول الشمس. مداراتها بيضاوية الشكل أو في بعض الأحيان قطع مكافئ أو قطع زائد. في حالة المدار الإهليلجي، تكون إحدى نقاط المدار قريبة جدًا من الشمس، وهي تسمى الحضيض الشمسي، وهنا حيث يمكننا مراقبة المذنب. عندما يسافر بعيدًا؛ فإنه يبتعد عن الأرض لفترة طويلة بالتوالي ولا يتم ملاحظته بالعين المجردة أو التلسكوبات البسيطة بعد الآن. المذنبات التي تتبع مدارات القطع المكافئ والقطع الزائد، لا تمر أبدًا بالأرض من جديد لأنها لا تتبع مدارًا مغلقًا؛ قد فقدوا ببساطة في الفضاء للأبد.
وتجدر الإشارة أولاً إلى أنه ليست كل المذنبات تعاود الظهور بعد سنوات عديدة. تتفاعل بعض المذنبات جاذبيًا مع الشمس ولكن ليس بما يكفي لتكون مرتبطة بالجاذبية: تعمل جاذبية الشمس على انحراف المذنب ولكنها لا تلتقطه. نتيجة لذلك، تتبع هذه المذنبات غير الدورية مسارًا مكافئًا، مما يجعل الشمس تمر مرة واحدة ثم تنطلق إلى خارج النظام الشمسي ولا تعود أبدًا.
يتم التقاط المذنبات الدورية بواسطة الجاذبية بواسطة الشمس. عادة ما يكون لها مدارات بيضاوية مستطيلة للغاية، على عكس المدارات شبه الدائرية للكواكب. يقع أحد طرفيه بالقرب من الشمس والآخر في النظام الشمسي الخارجي البعيد. يستغرقون سنوات عديدة لإكمال المدار لأن أمامهم طريق طويل لقطعه وخلال معظم مدارهم، عندما يكونون بعيدين عن الشمس، يتحركون ببطء شديد.
يكاد يكون من المستحيل رؤية المذنبات باستثناء الفترة القصيرة جدًا التي تقترب فيها من الشمس. يؤدي هذا إلى تسخينها لدرجة أن الأنواع المختلفة من الجليد (الجليد الجاف، والماء، والأمونيا، والكحول، وبعض أنواع أخرى) التي تشكل معظم المذنب تتسامح في سحابة من الغاز حول قلب المذنب وخلفه، مدفوعة بواسطة الرياح الشمسية والضوء. هذه السحابة من الغاز أضاءتها الشمس، مما يسهل رؤيتها. في معظم الأوقات، تكون المذنبات بعيدة جدًا عن الشمس وتكون باردة جدًا بحيث لا تحتوي على هذه السحابة من الغاز، ما يجعل رؤيتها صعبة للغاية.
تظهر المذنبات عندما تكون قريبة من الشمس - ولكن بالنسبة لأولئك الذين يعودون على الإطلاق، فإن سنوات عديدة تتحرك ببطء عبر النظام الشمسي الخارجي شديد البرودة تفصل الفترات القصيرة نسبيًا عندما تكون قريبة بدرجة كافية من الشمس لتتمكن من رؤيتها بسهولة من جديد.