彗星主要起源于太阳系外围的两个大型储库:柯伊伯带和奥尔特云。它们的起源与演化与原始太阳系的引力动力学以及寒冷区域冰物质的分布密切相关。
柯伊伯带是位于海王星轨道之外、距离太阳30至50天文单位的一个盘状区域,其中包含数十亿个小型冰质天体。
奥尔特云是一个假想的引力球体,它包围着太阳系,距离太阳约10万天文单位。据信,它由数十亿个小型冰体组成。
2012年9月21日,两位业余天文学家——俄罗斯的阿尔乔姆·诺维乔诺克与白俄罗斯的维塔利·涅夫斯基——利用基斯洛沃茨克附近的国际科学光学网络(ISON)望远镜,发现了一个异常明亮的天体。这颗彗星被正式编号为C/2012 S1(ISON),立即引发了科学界的关注:其高度椭圆的运行轨迹表明,它是一颗来自奥尔特云的新动态彗星,正首次朝太阳方向运行。
彗星ISON沿一条极高偏心率的轨道运行(离心率e ≈ 1),这是源自奥尔特云的长周期彗星的典型特征。其近日点预计于2013年11月28日到达,距太阳表面约116万公里(即0.0124天文单位)。该彗星将以极高速度(约377公里/秒)掠过太阳,同时经历极端加热过程,可能使其大量挥发性冰物质汽化,并释放出壮观的彗发。
从物理角度来看,初步观测估计该彗星的彗核直径在1至2公里之间。它在早期日照下释放的挥发性物质(水、二氧化碳、尘埃)似乎特别丰富,这进一步支持了其接近太阳时亮度将急剧增加的假说。
在发现之初,一些天文学家将ISON称为"世纪彗星"。轨道预测显示,它可能变得与满月一样明亮,甚至更亮,并有可能在白天可见,这是一种极为罕见的现象。受历史先例——如池谷-关彗星(1965年)和海尔-波普彗星(1997年)——的推动,人们的热情迅速蔓延开来。
2013年秋季,这颗彗星预计将在北半球和南半球的观测者视野中持续可见数周,人们对此寄予厚望。对科学家而言,ISON还提供了一个独特的机会,用以研究奥尔特云天体的原始成分——这些物质自太阳系形成以来几乎未发生改变。
不幸的是,2013年11月下旬,当ISON彗星接近近日点时,它被太阳的强烈热量瓦解了。SOHO和STEREO探测器捕捉到的图像显示,其彗核逐渐暗淡,只留下一片弥散的痕迹。这一事件确实引起了全球关注,但人们期待的从地球上观测到的视觉奇观却从未出现。
尽管彗星ISON解体了,但它为测试彗核的热力学和动力学模型提供了宝贵机会。同时,它也成为太阳观测仪器及全球专业与业余天文爱好者协作的试验场。