Комета Галлея - первая комета, чье возвращение было предсказано, и, спустя почти три столетия, первая комета, получившая изображение вблизи с помощью межпланетного космического аппарата.
В 1705 году английский астроном Эдмонд Галлей опубликовал первый каталог орбит 24 комет. Его расчеты показали, что орбиты комет, наблюдавшихся в 1531, 1607 и 1682 годах, были очень похожи. Галлей предположил, что на самом деле это была одна комета, которая возвращалась примерно каждые 76 лет, и предсказал возвращение этой кометы в 1758 году. Галлей не дожил до того момента, когда сбылось его предсказание (он умер в 1742 году), но комета была замечена в конце 1758 года, прошла перигелий (самое близкое расстояние к Солнцу) в марте 1759 года и была названа в честь Галлея. Его периодические возвращения свидетельствовали о том, что он находится на орбите вокруг Солнца и, таким образом, по крайней мере, некоторые кометы являются членами Солнечной системы.
Более ранние прохождения кометы Галлея были позже рассчитаны и сверены с историческими записями о наблюдениях кометы. Некоторые предполагают, что комета, наблюдавшаяся в Греции между 467 и 466 годами до н.э., могла быть кометой Галлея. Однако общепринятой датой его самого раннего зарегистрированного появления, которое было засвидетельствовано китайскими астрономами, является 240 год до нашей эры. Самое близкое сближение Галлея с Землей произошло 10 апреля 837 года на расстоянии всего 0,04 астрономической единицы (6 миллионов километров [3,7 миллиона миль]). Это была большая яркая комета, которую видели за шесть месяцев до нормандского завоевания Англии в 1066 году и которая была изображена на гобелене из Байе того времени. Его прохождение в 1301 году, возможно, вдохновило на создание формы Вифлеемской звезды, которую итальянский художник Джотто использовал в своей картине "Поклонение волхвов", написанной около 1305 года. Ее прохождение происходит в среднем каждые 76 лет, но гравитационное влияние планет на орбиту кометы привело к тому, что период обращения со временем изменился с 74,5 до чуть более 79 лет. Во время возвращения кометы в 1910 году Земля прошла через пылевой хвост Галлея длиной в миллионы километров без видимого эффекта.
Последнее появление кометы Галлея в 1986 году было ожидаемо. Астрономы впервые сфотографировали комету с помощью 200-дюймового телескопа Хейла в Паломарской обсерватории в Калифорнии 16 октября 1982 года, когда она все еще находилась за орбитой Сатурна на расстоянии 11,0 а.е. (1,65 миллиарда километров [1 миллиард миль]) от Солнца. 9 февраля 1986 года она достигла перигелия на расстоянии 0,587 а.е. (88 миллионов километров [55 миллионов миль]) от Солнца и приблизилась к Земле ближе всего 10 апреля на расстоянии 0,417 а.е. (62 миллиона километров [39 миллионов миль]).
В марте 1986 года мимо кометы пролетели пять межпланетных космических аппаратов: два японских космических аппарата ("Сакигаке" и "Суйсей"), два советских космических аппарата ("Вега-1" и "Вега-2") и космический аппарат Европейского космического агентства ("Джотто"), который пролетел всего в 596 км [370 милях] от ядра кометы. На снимках ядра крупным планом, полученных Джотто, был виден темный объект в форме картофелины размерами около 15 × 8 км (9 × 5 миль). Как и ожидалось, ядро оказалось смесью воды и других летучих льдов, а также каменной (силикатной) и богатой углеродом (органической) пыли. Около 70 процентов поверхности ядра было покрыто темной изолирующей “коркой”, которая препятствовала сублимации водяного льда под ним, но остальные 30 процентов были активны и производили огромные яркие струи газа и пыли. Кора оказалась очень черной (чернее угля), отражая лишь около 4 процентов солнечного света, который она получала обратно в космос, и, по-видимому, это было поверхностное покрытие из менее летучих органических соединений и силикатов. Темная поверхность помогла объяснить высокую температуру - около 360 Кельвинов (87 °C [188 °F]), измеренную Vega 1, когда комета находилась на расстоянии 0,79 а.е. (118 миллионов км [73 миллиона миль]) от Солнца. По мере вращения кометы вокруг своей оси скорость выброса пыли и газа менялась по мере того, как различные активные области на поверхности попадали под солнечный свет.
Столкновения космических аппаратов доказали, что ядро кометы представляет собой твердое тело, по сути, “грязный снежный ком”, как предположил американский астроном Фред Уиппл в 1950 году. Это открытие положило конец альтернативному объяснению, известному как модель песчаной отмели, которое продвигал английский астроном Р.А. Литтлтон с 1930-х по 1980-е годы, согласно которому ядро представляет собой не твердое тело, а скорее облако пыли с адсорбированными газами.
Частицы пыли, выпадающие в результате медленного распада кометы на протяжении тысячелетий, распределяются вдоль ее орбиты. Ежегодное прохождение Земли через этот поток обломков приводит к метеорным потокам Орионид и Эта Акварид в октябре и мае соответственно.
Ожидается, что в следующий раз комета Галлея вернется во внутреннюю часть Солнечной системы в 2061 году.
