A csillagos égbolt leglátványosabb jelenségei kétség kívül a fényes, szabad szemmel is látható üstökösök. Ezek a furcsa, hirtelen feltűnő, alakjukat és helyüket napról napra változtató égitestek évezredekig tartották rettegésben az egyszerű embereket és okoztak fejtörést a tudósoknak. Ma már tudjuk, hogy az üstökösök a Naprendszer távoli vidékeiről, a bolygókon túlról érkeznek hozzánk. Lelkük egy mindössze néhány km átmérőjű mag, amely jeget és port tartalmaz. A távolban ez a jég fagyott állapotban van, ám a Nap felé közeledve, az óriásbolygók térségében a napsugárzás hatására szublimálni kezd. A felszabaduló gáz és a kiszabaduló porszemcsék hatalmas, több százezer km átmérőjű, ám rendkívül ritka felhőt képeznek a mag körül. Ez az üstökös feje, amelyből a Naphoz közeledve egyre több anyag sodródik le. Kialakul a csóva, amely mindig a Nappal ellentétes irányba mutat, hossza pedig elérheti a 100 millió km-t. A legfényesebb kométáknál két, különböző színű és megjelenésű csóva figyelhető meg. A kék színű, vékony szálakból álló csóva a kiszabadult gázból létrejövő ionokat tartalmazza, a sárgás, szétterülő pedig a porszemeket – nevük ioncsóva és porcsóva.
A csodálatos Hale-Bopp-üstökös ion- és porcsóvája is rendkívül látványos volt
A Halley-üstökös 10 km méretű magja, ahogyan a Giotto űrszonda látta közelről 1986-ban
Az üstökösöket pályájuk alapján két csoportba soroljuk. A rövidperiódusúak a Kuiper-övből érkeznek, kezdeti keringési idejük néhány 100 év, amely akár 3-4 évre is lecsökkenhet. A hosszúperiódusú kométák a Kuiper-övnél is távolabb, a Naprendszer végvidékeit kijelölő Oort-felhőből érkeznek, kezdeti keringési periódusuk pedig több millió év is lehet. A napsugárzás keltette anyagkiáramlás és a bolygók gravitációs hatása miatt az üstökösök néha több darabra hullanak. Ilyenkor jönnek létre az üstököscsaládok, melyek közül a legismertebb a Kreutz-féle napsúroló üstökösök csoportja. Ezek az égitestek néhány 100 ezer km-re megközelítik a Nap felszínét, ami erős anyagkidobódást, így nagy fényességet eredményez. Legutóbb 1965-ben járt itt egy nagyméretű családtag, amely a Nap közvetlen közelében fényes nappal is megfigyelhető volt.
A Naprendszer üstökösfelhői
A napsúrolók családjába tartozó Ikeya-Seki-üstökös 1965-ben
Az üstökösökből kiszabaduló por szétoszlik az üstökös pályája mentén. Ha Földünk áthalad egy ilyen poráramon, az abban található részecskék belépnek a légkörbe és kb. 100 km magasan elégnek – meteort, népies nevén hullócsillagot látunk. Mivel rengeteg üstökös létezik, az egész Naprendszer poros vidék, így minden éjszaka láthatunk hullócsillagokat. Az év bizonyos szakaszaiban, amikor egy-egy sűrűbb meteorfelhőn haladunk át, metorhullás látható. Ilyen napok pl. január 3/4, augusztus 12/13, vagy november 13/14. Az átlagos meteorjelenséget létrehozó részecske nem nagyobb egy porszemcsénél. Nagy fényességét hatalmas, 10-60 km/s közötti sebességének köszönheti. A fénye eredete egyrészt heves elégés, mésrészt a légkör ionizálása. Egy teniszlabda méretű meteor telehold fényességű hullócsillagként jelenhet meg. A földi kövekhez hasonló lehullott meteorokat nehéz, a főleg fémeket tartalmazókat könnyebb megtalálni. Az Antarktisz hófehér jegén sokat gyűjtöttek. Némelyik meteor anyagának vizsgálata arra utalt, hogy a Holdról vagy a Marsról származik.
Fényes meteor (hullócsillag) nyoma a csillagok közt
Meteorok nyoma egy hosszú expozíciós, a teljes égboltot ábrázoló felvételen
