彗星の尾

彗星の尾とコマは、太陽に照らされたときに見える彗星の特徴であり、彗星が太陽系の内部を通過するときに地球から見えるようになることがあります。彗星が太陽系の内部に近づくと、太陽放射によって彗星内の揮発性物質が蒸発して核から流れ出し、塵を運び去ります。

太陽の風に吹かれて、2 つの別々の尾が形成されます。1 つは塵で、もう 1 つはガスです。これらは、塵が太陽光を直接反射し、ガスが電離して輝くという、異なる現象によって目に見えるようになります。ほとんどの彗星は、望遠鏡なしでは見えないほど暗すぎますが、10 年ごとにいくつかの彗星が肉眼で見えるほど明るくなります。

太陽系の外側では、彗星は凍結したままであり、その小ささのため地球から検出するのは極めて困難、あるいは不可能である。ハッブル宇宙望遠鏡の観測により、カイパーベルトにおける不活動彗星核の統計的な検出が報告されているが^{[1] [2]}、これらの検出は疑問視されており^{[3] [4]}、まだ独立して確認されていない。彗星が太陽系の内側に近づくと、太陽放射によって彗星内の揮発性物質が蒸発して核から流れ出し、塵も一緒に運び去る。このようにして放出された塵とガスの流れは、彗星の周囲にコマと呼ばれる巨大で極めて希薄な大気を形成し、太陽の放射圧と太陽風によってコマに及ぼされる力によって、太陽から遠ざかる方向を向いた 巨大な尾が形成される。

塵とガスの流れはそれぞれ独自の尾を形成し、わずかに異なる方向を向いている。塵の尾は彗星の軌道に残され、太陽に向かっているように見える場合にのみ、反尾と呼ばれる湾曲した尾を形成することが多い。同時に、ガスでできたイオン尾は、太陽風のプラズマの磁場の影響を強く受けるため、常に太陽風の流線に沿っている。イオン尾は軌道ではなく磁力線に沿って進む。地球からの視差により、尾が反対方向を向いているように見えることがある。^[5]

彗星の固体核の直径は一般的に30km未満であるが、コマは太陽よりも大きい場合があり、イオンの尾は3.8天文単位（570  Gm、350 × 10 ⁶ mi）に及ぶことが観測されている。^[6]^ 

2007年2月3日、ユリシーズ宇宙船は予期せぬ形でC/2006 P1（マクノート彗星）の尾を通過した。[ 7 ]この遭遇^{の証拠は2007年10月1日発行の}天体物理学ジャーナル に掲載された。^[8]

反尾の観測は、太陽風の発見に大きく貢献しました。^[9]イオン尾は、コマ内の粒子から電子を放出する紫外線放射の結果です。粒子がイオン化されると、プラズマを形成し、それが今度は彗星の周囲に磁気圏を誘導します。彗星とその誘導磁場は、外向きに流れる太陽風粒子の障害となります。彗星は太陽風に対して超音速であるため、太陽風の流れの方向にある彗星の上流（つまり太陽に面している）に弓状衝撃波が形成されます。この弓状衝撃波では、彗星イオン（「ピックアップイオン」と呼ばれる）が大量に集まり、太陽磁場にプラズマを「負荷」する働きをします。磁力線は彗星の周囲に「垂れ下がり」、イオン尾を形成します。^[10] （これは惑星の磁気圏の形成に似ています。）

イオン尾部の負荷が十分であれば、磁力線はイオン尾部に沿ったある距離で磁気再結合が起こる地点まで圧縮される。これが「尾部切断イベント」につながる。^[10]これは何度も観測されているが、中でも注目すべきは2007年4月20日、エンケ彗星がコロナ質量放出を通過した際にイオン尾部が完全に切断されたことだ。 [11] このイベントはSTEREO探査機によって観測された。^{[12 ]}切断イベントは2010年5月26日にもC/2009 R1 (マクノート)で観測された。 ^[13]

金星にも、太陽風と金星の大気の相互作用によって形成された誘導磁気圏による同様の尾がある。2013年1月29日、 ESAの科学者は、金星の電離層が「同様の条件下で彗星から流れ出るイオン尾」に似た形で外側に流れていると報告した。 ^{[14] [15]}水星には大気がないが、メッセンジャーミッションでは、水星の背後に続く磁力線に沿ってマグネシウムとナトリウムが惑星から流れ出ているのが観測され、これらが水星の磁気尾の主成分となっている。^{[16] [要出典]}

ウィキメディア・コモンズには、彗星の尾に関連するメディアがあります。

• NASAの太陽系探査における彗星のページ
• Harvard.edu の国際彗星季刊誌