Dynamics

彗星は、通常、太陽系の他の天体よりも偏心して傾斜している軌道にあります。 一般に、彗星は当初、軌道周期が200年より短い短周期彗星と、軌道周期が200年より長い長周期彗星の2つの動的グループに分類されていた。 短周期彗星は、周期が約20年より短い木星族彗星と、周期が20年より長いが200年より短いハレー型彗星の二つのグループに分かれていた。 1996年、アメリカの天文学者ハロルド・レヴィソンは、ティセランド・パラメータと呼ばれる量を含む新しい分類法を導入した：

T=aJ/a+2 1/2cos i

ここで、a、e、iはそれぞれ彗星の軌道の半長軸、離心率、傾き、Ajは木星の軌道の半長軸である。 Tisserandパラメータは、任意の彗星の軌道に対してほぼ一定であり、フランスの天文学者Félix Tisserandによって、軌道が木星によって摂動されていたにもかかわらず、回帰する周期彗星を認識し、識別するために作成されました。

木星族の彗星はTisserand(T)パラメータが2.0から3.0の間で、ハレー型および長周期の彗星はT値が2.0未満です。 小惑星は、一般的に3.0より大きいT値を持っています。 しかし、軌道が3より大きいT値に進化したいくつかの周期彗星と、3より小さいt値を持ついくつかの小惑星の両方があります。 後者の多くは、おそらく絶滅したか、または不活性な彗星の核であることが示されている。

力学群におけるもう一つの重要な違いは軌道傾斜角分布である。 木星族の彗星は、典型的には、黄道（地球の軌道の平面）に適度に傾斜した軌道を持ち、約35°までの傾斜を有する。 ハレー型彗星は、完全にランダム化されていないが、反対方向に太陽の周りを行く逆行軌道を含む、はるかに高い傾向を持つことができます。 長周期彗星は完全にランダムな傾向を持ち、あらゆる方向から惑星系に接近することができます。 その結果、木星族の彗星は「黄道彗星」としても知られていますが、長周期の彗星は「ほぼ等方性彗星」としても知られています。”

彗星の軌道の傾きは、その起源に対する重要な手がかりを提供します。 上記のように、力学的シミュレーションは、黄道に近い木星族彗星の軌道の大きな集中は、彗星の平坦化された源からのみ発生することを示しています。 その源はカイパーベルトであり、海王星の軌道を超えて太陽から少なくとも50AUまで伸びた氷の体の平らな円盤である。 カイパーベルトは小惑星帯に類似しており、より大きな惑星に形成するのに十分な時間がなかった氷が豊富な天体で構成されています。

より具体的には、木星族の彗星の源は、より傾斜した偏心軌道にあるが近日点が海王星に近い散乱円盤、カイパーベルト彗星と呼ばれています。 海王星は、散乱した円盤から彗星を重力的に内側に散乱させて木星族の彗星になるか、オールト雲に外側に散乱させることができる。

上記のように、長周期彗星の源はオールト雲であり、太陽系を取り囲み、星間距離まで伸びています。 これを認識するための鍵は、軌道エネルギーの分布であり、長周期彗星の大部分が25,000AU以上の半長軸を持つ非常に遠い軌道にあることを示した。 オールト雲の中の彗星の軌道は非常に遠く、ランダムに通過する星や銀河円盤からの潮汐力によって摂動されます。 また、力学的シミュレーションにより、オールト雲が太陽系に重力的に束縛されている非常に遠い軌道を持つ観測された彗星の数についての唯一の可能な説明であることが示されている。

オールト雲彗星は、傾斜と向きの両方でランダムな軌道にあります。 しかし、彗星を観測できる可視領域に送る際の銀河の潮の重要性を明らかにするランダム性からのいくつかの偏差があります。 銀河の潮汐と恒星の摂動は、新しい長周期彗星の定常状態のフラックスを提供するために一緒に行動しなければならない。

オールト雲における彗星の形成の一般的な説明は、それらが巨大惑星領域からの氷の微惑星であるということです。 彼らが形成されると、成長している巨大な惑星は、そのゾーンから残りの微惑星を重力的に散乱させた。 これは非効率的なプロセスであり、放出された彗星の約4％がオールトの雲に捕獲されています。 残りのほとんどは双曲線軌道上で星間空間に放出される。

もし太陽が星団の中で形成された場合、ほとんどの星がそうであるように、近くの星の成長するオールトの雲と彗星を交換した可能性もあります。 それはオールトの雲の人口に重要な貢献をすることができます。

中間的な傾きと離心率を持つハレー型彗星の起源はまだ議論の余地があります。 散乱した円盤とオールト雲の両方が源として示唆されている。 この説明は、2つの彗星の貯水池の組み合わせにあるかもしれません。

天文学者たちはしばしば星間彗星の存在について議論してきた。 双曲線軌道の解を持つ彗星はごくわずかであり、それらは常に軌道離心率が約1.0575までの双曲線である。 これは、約1-2km（0.近くの星に対する太陽の動きが毎秒約20km（12マイル）であることを考えると、毎秒5-1マイル）、非常に小さく、そうではない値である。 その過剰な速度を持つ真の星間彗星は、離心率が2である。