ハレー彗星
歴史的な記録で初めて見られる確定したハレー彗星の出現は紀元前240年である。中国の歴史書『史記』には彗星が東に現れ、北の方に動いていったことが書かれている。更にその後西の方にも現れたことが記録されている。
ジオットやベガによる探査によりハレー彗星の表面や構造が明らかとなった。ハレー彗星は他の彗星と同様に太陽に近づくと水や一酸化炭素、二酸化炭素などの沸点の低い揮発性物質が核から昇華する。これにより彗星のコマは10万kmにまで発達する。このような氷の蒸発から微粒子(ダスト)が放出され、コマ中のガス分子は太陽光を吸収したのち再放射(蛍光と同じ原理)し、ダストは太陽光を散乱させる。この過程によりコマは見えるようになる。コマ中のガス分子の一部は太陽風による紫外線放射によりイオン化しており、そのイオンが長い尾を形成し、1億kmに及ぶこともある。太陽風が変化すると尾の一部が核から完全に離れて分離するdisconnect eventが起こることもある。
ハレー彗星のコマが大きいのに対し核は小さく、15.3 km×7.22 km×7.22 kmほどしかない。その形はピーナッツの殻に似ている。質量も2.2×10kgと小さく、密度が0.6 g/cmであるためラブルパイル天体のように小さな粒が集積してできたということが示されている。地上の望遠鏡からのコマの観測ではハレー彗星の自転周期が7.4日と示唆されたが、探査機による観測では52時間と求められており、ハレー彗星の自転は複雑になっている可能性がある。
ハレー彗星の周期的な回帰は16世紀以降、科学研究の対象となっていた。1531年、1607年、1682年のハレー彗星の出現によりエドモンド・ハレーは回帰を予測することができた。ハレーが大躍進を遂げたのはニュートンと運動の法則について話し合ったときである。また、ニュートンはジョン・フラムスティードの1682年のハレー彗星のデータを得るのを手伝った。1531年、1607年、1682年の彗星のデータによりハレーはどれも同じ彗星だと結論づけ、1696年にそれを公表した。
困難を極めたのが他惑星による重力の影響で1759年などは木星の影響でやや遅れた。その数十年後にはアレクシス・クレローらパリ天文台の数学者らによる数学の発展もあり、ハレーは結果としてニュートンやケプラーの天体運動の法則を後押しする形となった。
日本では1378年以後も日本にも観測記録はあるもののヨーロッパの文献から得られた既知の内容より分かるものはない。中国では『明史』洪武11年(1378年)9月26日にぎょしゃ座で現れた旨が記載されている。朝鮮では『高麗史』に観測記録があり、辛禑4年に西から東に見られたとある。
黄道帯と1456年のハレー彗星。