El centro sólido de un cometa se llama núcleo, y generalmente mide solo unas pocas millas de diámetro. Aunque el núcleo es pequeño, la coma —la nube de gas y polvo que lo rodea— puede extenderse más que la Tierra misma. Los cometas también tienen dos colas que se forman cuando la energía del Sol empuja el material lejos de la coma. La cola de polvo está formada por partículas diminutas y se curva suavemente detrás del cometa mientras se mueve. La cola de iones está formada por gas con carga eléctrica y siempre apunta directamente en la dirección contraria al Sol, sin importar hacia dónde viaje el cometa.
Los científicos creen que los cometas provienen de dos regiones lejanas del sistema solar. El Cinturón de Kuiper es un anillo de objetos helados más allá de la órbita de Neptuno, que se extiende desde unas 30 hasta 50 veces la distancia de la Tierra al Sol. Los cometas de período corto, que tardan menos de 200 años en orbitar el Sol, suelen provenir del Cinturón de Kuiper. La Nube de Oort es una vasta cubierta de objetos helados que rodea todo el sistema solar, llegando casi hasta la mitad del camino hacia la estrella más cercana. Los cometas de período largo, que pueden tardar miles o incluso millones de años en completar una órbita, provienen de esta región increíblemente lejana.
El Cometa Halley es el cometa más famoso de todos, y regresa al sistema solar interior aproximadamente cada 75 a 79 años. La gente ha registrado observaciones del Cometa Halley durante más de 2,000 años, e incluso apareció en el Tapiz de Bayeux de 1066. El Cometa Hale-Bopp apareció en 1997 y fue uno de los cometas más brillantes del siglo XX, visible a simple vista durante un tiempo récord de 18 meses. El Cometa Shoemaker-Levy 9 se hizo famoso en 1994 cuando se fragmentó y se estrelló contra Júpiter, dándoles a los científicos la primera oportunidad de observar una colisión entre dos objetos del sistema solar.
Las agencias espaciales han enviado varias misiones para estudiar los cometas de cerca. En 2004, la Agencia Espacial Europea lanzó la nave espacial Rosetta, que viajó durante diez años antes de alcanzar el Cometa 67P/Churyumov-Gerasimenko. El pequeño módulo de aterrizaje de Rosetta, llamado Philae, se convirtió en la primera nave espacial en aterrizar en la superficie de un cometa en noviembre de 2014. La misión Stardust de la NASA voló a través de la cola del Cometa Wild 2 en 2004 y recolectó pequeñas partículas de polvo de cometa para llevar de vuelta a la Tierra. Estas misiones han demostrado a los científicos que los cometas contienen moléculas orgánicas, que son algunos de los bloques de construcción de la vida.
A lo largo de la historia, la gente a menudo temía a los cometas porque no entendía qué eran. Las civilizaciones antiguas pensaban que los cometas eran señales de mala suerte o advertencias de los dioses. Hoy, los científicos saben que los cometas son objetos naturales, pero estudian si algún cometa podría alguna vez golpear la Tierra. Algunos científicos creen que los cometas pueden haber traído agua y materiales orgánicos a la Tierra primitiva hace miles de millones de años, ayudando a que comenzara la vida. Las agencias espaciales de todo el mundo rastrean los cometas y otros objetos cercanos a la Tierra para asegurarse de que nuestro planeta permanezca seguro.
Los cometas y los asteroides son objetos que orbitan el Sol, pero están hechos de materiales diferentes. Los asteroides son principalmente roca y metal y se encuentran principalmente en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter. Los cometas contienen mucho más hielo y desarrollan colas cuando se acercan al Sol, mientras que los asteroides no. Cuando pequeños fragmentos se desprenden de los cometas y entran en la atmósfera de la Tierra, se queman y crean estelas de luz llamadas meteoros o estrellas fugaces. Algunas de las mejores lluvias de meteoros que vemos cada año, como las Perseidas en agosto, ocurren cuando la Tierra pasa a través del rastro de escombros dejado por un cometa.
Los cometas son como cápsulas del tiempo desde los primeros días del sistema solar. Como han estado congelados en el sistema solar exterior durante miles de millones de años, contienen materiales que apenas han cambiado desde que los planetas se formaron por primera vez. Estudiar los cometas ayuda a los científicos a entender cómo era el sistema solar cuando era completamente nuevo. El agua y los químicos que se encuentran en los cometas brindan pistas sobre cómo la Tierra obtuvo sus océanos y cómo los ingredientes para la vida pueden haber llegado a nuestro planeta. Cada vez que se descubre un nuevo cometa, les da a los científicos otra oportunidad de aprender sobre la historia de nuestro sistema solar.