Эта очень сложная по тому времени работа привела к неожиданному результату. Оказалось , что три кометы двигались по очень сходным орбитам. Прежде всего это была большая комета 1682 года, которую Галлей сам наблюдал в юности. Её путь в пространстве напоминал орбиты комет 1531 и 1607 годов.

Отсюда Галлей заключил, что это не три разные кометы, а различные появления одной и той же кометы, обращающейся около Солнца по сильно вытянутой эллиптической орбите с периодом 75-76 лет. Неодинаковую продолжительность периодов обращений он объяснил тем, что комете пришлось испытать различные гравитационные возмущения со стороны планет, мимо которых она пролетала.

Галлей решил предсказать возвращение кометы на 1758 год. «Если она вернётся, - писал учёный,- то не будет больше никакой причины сомневаться, что и другие кометы должны снова возвращаться к Солнцу».

Позже с помощью закона Ньютона Галлей показал, что притяжение Сатурна и особенно Юпитера не пройдёт бесследно: оно замедлит её движение. Поэтому комета появится, видимо, в конце 1758 года или в начале 1759-го.

Расчёты полностью подтвердились, когда комета, совершив полный оборот вокруг Солнца, вновь появилась перед изумлёнными наблюдателями в марте 1759 года. Это был настоящий триумф закона всемирного тяготения, открытого Ньютоном, а за кометой после этого прочно закрепилось название кометы Галлея, предсказавшего её появление.

Комета была обнаружена 25 декабря 1758 года саксонским любителем астрономии Иоганном Паличем в виде туманного пятнышка, медленно перемещавшегося среди звёзд. Она двигалась почти строго по расчётному пути.

12 марта 1759 года, за месяц до предсказанного срока, комета обогнула Солнце (прошла через перигелий), а затем снова стала удаляться в бездну.

Комета Галлея движется вокруг Солнца по вытянутой эллиптической орбите в направлении, противоположном движению Земли, то есть обладает обратным движением. В перигелии она сближается с Солнцем до расстояния q=0,587 а.е.( то есть ближе чем Венера), а в афелии удаляется до Q=35,31 а.е. за орбиту Нептуна.

Комета Галлея появлялась в 1835 и в 1910 годах, причём после изучения древних и средневековых летописей установлено, что её появление в 1910 году было двадцать девятым, зафиксированным в истории астрономии.

При своём тридцатом возвращении к Солнцу комета Галлея была обнаружена на фотографиях 16 октября 1982 года в виде слабого размытого пятнышка в созвездии Малого Пса, именно там, где её ожидали по предварительным вычислениям. Она прошла перигелий 9 февраля 1986 года в 14.00. по московскому времени со скоростью 54,5 км/с относительно Солнца.

Видимая яркость комет во многом зависит от их расстояния от Солнца, которое освещает комету, и от Земли, с которой ведутся наблюдения. Очередное возвращение кометы Галлея к перигелию ожидается в ноябре 2061 года, 28 июля.

Параболические кометы.

Среди наблюдавшихся комет были такие, которые не принадлежат Солнечной системе, они прошли вблизи Солнца по параболическим или гиперболическим орбитам и ушли в межзвёздное пространство. К ним относятся кометы 1944 IV, 1951 II и 1965 VIII Икейи-Секи. Такие кометы называют параболическими.

Периодические кометы.

Кометы, принадлежащие Солнечной системе, называются периодическими.

Они движутся вокруг Солнца по орбитам с самыми различными эксцентриситетами и наклонениями к плоскости земной орбиты. Их движение бывает как прямым(в направлении движения Земли), так и обратным.

Подразделение комет по периодам обращения.

Периоды обращения комет крайне различны, и по ним кометы подразделяются на долгопериодические, с периодом обращения более 200 лет, и короткопериодические, с меньшими периодами.

Среди долгопериодических имеются яркие и слабые кометы, а короткопериодические – только слабые, они не видны невооружённым глазом.

Эллиптические орбиты долгопериодических комет очень вытянуты. Некоторые из таких комет удаляются от Солнца на сотни и тысячи астрономических единиц и каждый оборот вокруг него завершают за тысячи и десятки тысяч лет.

Есть кометы, движущиеся по орбитам, близким к круговым (комета Швассмана-Вахмана-1, комета Энке ).

Около ста короткопериодических комет с периодами примерно от 5 до 10 лет образуют группу, называемую семейством Юпитера. Афелии орбит этих комет расположены вблизи орбиты Юпитера.

Все эти кометы движутся в прямом направлении по орбитам с малым наклонением, не превышающим 30 градусов.

Существуют также кометы семейств Сатурна, Урана и Нептуна.

Возмущения со стороны планет.

Орбиты комет подвержены возмущениям со стороны планет, в особенности массивных, Юпитера и Сатурна. Эти возмущения могут значительно изменить орбиту кометы. Так, Отерма, открытая в 1943 году, принадлежала семейству Юпитера, обращалась вокруг Солнца по почти круговой орбите. С 1964 года она принадлежит семейству Сатурна, обращается по вытянутой орбите. А комета Смирновой-Черных, открытая в 1975 году, наоборот, ранее проходила свой путь за орбитой Юпитера, а сейчас обращается почти по окружности между орбитами Марса и Юпитера.

Сейчас, используя электронно-вычислительную технику, имеется возможность учитывать возмущения от планет, следить за изменениями кометных орбит и заранее предвычислять даты появления известных периодических комет.

Вдали от Солнца кометы не видны, но, приближаясь к нему и всё более освещаясь его лучами, становятся доступны наблюдениям. Часто кометы обнаруживаются в телескопы и на фотографиях в виде туманных пятен, и только лишь впоследствии, и то не всегда, у них развивается хвост.

Структура комет.

В структуре комет различают голову, состоящую из звездообразного на вид ядра, окутанного оболочкой или комой, и хвост. Самой яркой частью кометы является её ядро, яркость комы ослабевает от ядра к периферии, а наименьшую яркость имеет хвост, конец которого размыт и теряется на фоне ночного неба.

Диаметр головы кометы иногда достигает сотен тысяч километров, а хвосты простираются на десятки и сотни миллионов километров.

Кометное ядро представляет собой ледяную глыбу, состоящую из смеси замёрзшей воды и замороженных газов с вкраплениями тугоплавких каменистых и металлических частиц. Образно говоря, оно похоже на «загрязнённый айсберг». Вначале комета похожа на шарообразную туманность – бледное туманное пятнышко. С приближением к Солнцу ядро постепенно нагревается, кометные «льды» начинают интенсивно испаряться и вместе с пылью окутывают ядро и образуют кому. Вместе с ядром она составляет голову кометы. Ядро отражает солнечный свет, поэтому его спектр сначала тождествен солнечному. Но чем ближе комета подходит к Солнцу, тем сильнее прогревается её ядро, и в его спектре появляются яркие линии паров металлов, наиболее часто – натрия, кальция, железа, магния, что доказывает присутствие в ядрах тугоплавких веществ. Ультрафиолетовое излучение Солнца возбуждает газы, образующие кому, и вызывает флюоресцентное свечение. Поэтому в спектре комы присутствуют яркие полосы нейтральных газовых молекул (азота, циана, углекислого газа, метана и другие).

Все эти сведения о кометах, получаемые ранее из наземных наблюдений, полностью подтверждены исследованиями кометы Галлея, проведёнными с пролётных космических аппаратов «Вега-1» и «Вега-2» в 1984 году.

В процессе исследований выяснилось, что ядро кометы Галлея представляет собой сплошную глыбу неправильной формы размерами 14х7,5х7,5 км, похожую в одном сечении на картофелину, а в другом – на башмак . Оно вращается с периодом около 52 часов вокруг малой оси. Отражательная способность поверхности ядра менее 5%, так как ядро покрыто тонким плотным слоем пыли, но кажется ярким из-за освещения его солнечными лучами. В дни исследования кометы(март 1986 года) поверхность её ядра была нагрета солнечными лучами до +100С и из него бурно выделялись пары воды, что полностью подтверждает современные представления о ледяной природе ядер комет. Вместе с водяными парами из ядра выбрасывались молекулы углерода, оксидов углерода, углекислого газа, циана, гидроксила, а также мельчайшие твёрдые пылинки(массой 10 г и менее), состоящие из углерода, натрия, кальция, магния, никеля, железа с примесью силикатов. Подсчитано, что с обогреваемой Солнцем поверхности ядра ежесекундно испаряется примерно 40т газа и пыли, в том числе около 30т водяных паров. Эти газы и пыль, окружающие ядро кометы, образуют её кому размерами до 1,3млн.км. Из ионизованных солнечным излучением газовых молекул возникает плазма, переходящая вместе с пылью в хвост, тянущийся в пространстве до 30млн.км. )