Kometa może poruszać się „ogonem do przodu”
Ogon komety nie działa jak dym ciągnący się za lecącym samolotem. Tworzą go materia wyrzucona z ogrzewanego jądra, światło słoneczne i wiatr słoneczny, dlatego jego kierunek jest związany przede wszystkim z położeniem Słońca, a nie z chwilowym kierunkiem ruchu komety. Jonowy ogon wskazuje niemal dokładnie od Słońca, a pyłowy jest zakrzywiony przez połączenie ciśnienia promieniowania i orbitalnego ruchu ziaren. Gdy kometa minie peryhelium i zacznie oddalać się od Słońca, może więc lecieć w przybliżeniu w stronę własnego ogona. To dlatego prosty rysunek komety jako „kosmicznego pocisku z płomieniem z tyłu” jest fizycznie błędny.
Ogon pojawia się dopiero przy aktywnej komecie
Daleko od Słońca jądro komety może być małym, ciemnym i niemal nieaktywnym ciałem. W miarę zbliżania się do Słońca lody sublimują, uwalniając gaz i unosząc pył. Wokół jądra powstaje rozległa koma. Dopiero oddziaływanie tego materiału ze światłem i wiatrem słonecznym wytwarza charakterystyczne ogony. Nie są one więc trwałymi elementami „przyczepionymi” do tylnej części komety.
Kometa ma zwykle więcej niż jeden ogon
Najłatwiej rozróżnić ogon jonowy i pyłowy. Promieniowanie ultrafioletowe jonizuje część gazu w komie, a naładowane cząstki są następnie porywane przez pole magnetyczne niesione w wietrze słonecznym. Taki ogon kieruje się bardzo blisko linii od Słońca. Pył reaguje głównie na ciśnienie promieniowania i zachowuje własny ruch orbitalny, dlatego tworzy szerszy, zakrzywiony wachlarz.
Dlaczego kierunek ruchu nie decyduje
W ziemskiej atmosferze smuga dymu za pojazdem jest kształtowana przez opływające powietrze i dlatego kojarzy się z „tyłem” ruchu. W przestrzeni międzyplanetarnej nie ma podobnego nieruchomego powietrza. Najważniejszym zewnętrznym kierunkiem jest linia Słońce–kometa. NASA podkreśla, że pył i gaz są wypychane od Słońca przez promieniowanie i szybkie cząstki wiatru słonecznego.
Po minięciu Słońca geometria się odwraca
Przed peryhelium kometa leci ogólnie w stronę Słońca, a jej ogony są od niego odwrócone, więc rzeczywiście mogą znajdować się „za” nią w potocznym sensie. Po przejściu przez peryhelium kometa zaczyna oddalać się od Słońca, natomiast ogon nadal ma wskazywać od Słońca. Wtedy w projekcji kierunek ogona może znaleźć się przed ruchem jądra. To nie odwrócenie ogona, lecz konsekwencja tego, że zmienił się kierunek prędkości komety.
Istnieje nawet pozorny antyogon
W pewnych geometriach obserwacyjnych pył leżący w płaszczyźnie orbity może stworzyć strukturę wyglądającą tak, jakby była skierowana ku Słońcu. Nazywa się ją antyogonem, ale nie oznacza, że wiatr słoneczny zaczął dmuchać w przeciwną stronę. To efekt perspektywy i rozmieszczenia starszego pyłu wzdłuż orbity. Komety są więc dobrym przykładem, jak łatwo dwuwymiarowy obraz na niebie może mylić intuicję o trójwymiarowym ruchu.
Dwa główne ogony reagują na Słońce inaczej, więc ich geometria zachowuje historię uwolnionego materiału
Ogon jonowy powstaje z gazu, którego atomy i cząsteczki zostały zjonizowane. Naładowany materiał jest silnie sprzężony z polem magnetycznym niesionym przez wiatr słoneczny, dlatego tworzy stosunkowo prostą strukturę skierowaną od Słońca. Pył nie reaguje w ten sam sposób: po opuszczeniu jądra każda drobina nadal krąży wokół Słońca, a ciśnienie promieniowania modyfikuje jej orbitę zależnie od rozmiaru. Dlatego ogon pyłowy jest zwykle zakrzywiony i zawiera materiał wyrzucony w różnym czasie. Astronomowie mogą modelować takie pasma pyłowe, by wnioskować o historii aktywności komety i rozmiarach ziaren. Nawet „ogon” nie jest więc jedną rzeczą. Jest widzialnym zapisem kilku procesów: sublimacji na powierzchni jądra, dynamiki pyłu, jonizacji oraz oddziaływania z wiatrem słonecznym. To tłumaczy również, dlaczego obraz komety może zmieniać się szybko bez nagłej zmiany toru samego jądra.
Antyogon jest szczególnie dobrym przykładem, że kierunek widocznej struktury może być efektem perspektywy
Pył wyrzucony z komety nie znika natychmiast. Ziarna o różnych rozmiarach poruszają się po nieco innych orbitach wokół Słońca i mogą tworzyć szeroki wachlarz leżący blisko płaszczyzny orbity komety. Gdy Ziemia przechodzi przez tę płaszczyznę lub ogląda ją pod bardzo małym kątem, pył znajdujący się po stronie pozornie zwróconej ku Słońcu może na obrazie złożyć się w wąską, jasną smugę. Wygląda ona jak ogon skierowany „w złą stronę”, choć żadna cząstka nie łamie reguły oddziaływania z promieniowaniem. Geometria projekcji zagęszcza po prostu światło wielu ziaren wzdłuż linii widzenia. Antyogon jest więc dobrym ćwiczeniem z interpretacji obrazów astronomicznych: dwuwymiarowe zdjęcie nie pokazuje automatycznie, jak materiał jest rozmieszczony w trzech wymiarach.
Zakrzywienie ogona pozwala rozróżnić pył wyrzucony w różnych momentach
Modele typu syndyn i synchron wykorzystują działanie grawitacji słonecznej oraz ciśnienia promieniowania na ziarna różnych rozmiarów. Porównując obliczone krzywe ze zdjęciami, astronomowie mogą ustalać przybliżony czas emisji pyłu i rozkład rozmiarów drobin. W ten sposób estetyczny kształt ogona staje się narzędziem do badania aktywności jądra bez bezpośredniego lotu sondy. To kolejny powód, dla którego ogon nie powinien być traktowany jak bierna smuga: jego geometria zawiera informację o siłach działających na materiał po opuszczeniu komety.