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Nel 1705 Edmund Halley predisse, utilizzando le nuove leggi di Newton, che la cometa osservata nel 1531, nel 1607 e nel 1682 sarebbe ritornata nel 1758 (che era, ahimè, dopo la sua morte). In effetti la cometa ritornò come previsto e quindi fu denominata in suo onore.
Il periodo medio dell'orbita della Halley è 76 anni
ma non si possono calcolare le date del suo ritorno aggiungendo semplicemente multipli di 76 al 1986. L'attrazione gravitazionale dei pianeti maggiori, infatti, altera il periodo orbitale da una rivoluzione all'altra. Anche alcuni effetti non dovuti alla gravità (come ad esempio le reazioni dei gas in sublimazione durante il passaggio vicino al Sole) giocano un ruolo importante, sia pure limitato, nell'alterazione dell'orbita. Tra il 239 a.C. e il 1986 d.C. il periodo orbitale è variato da 76,0 anni (nel 1986) a 79,3 anni (nel 451 e nel 1066). (I passaggi al perielio prossimi all'epoca di Cristo sono avvenuti nell'11 a.C. e nel 66 d.C.: non ci fu alcun passaggio durante la vita di Gesù.)
L'orbita della Halley è retrograda e inclinata di 18 gradi sull'eclittica. E, come per tutte le comete, assai eccentrica.
Solo tre comete sono state visitate dalle sonde. La ICE della NASA ha attraversato
la coda della cometa Giacobini-Zinner nel 1985; la cometa Grigg Skjellerup è stata visitata dalla sonda Giotto nel 1989. Nel 1986, ben cinque sonde provenienti dall'URSS, dal Giappone e dalla Comunità Europea hanno incontrato la cometa di Halley; la sonda Giotto dell'ESA ha ottenuto delle fotografie ravvicinate del nucleo della Halley (in alto e a destra).
Il nucleo della cometa di Halley è all'incirca 16x8x8 chilometri.
Contrariamente alle aspettative, il nucleo della Halley si è rivelato molto scuro: il suo albedo è pari soltanto a 0,03, e ciò lo rende più nero del carbone e quindi uno degli oggetti più scuri del sistema solare.
La densità del nucleo della Halley è molto bassa: circa 0,1 g/cm3 e ciò indica che probabilmente esso è poroso, forse a causa della grande quantità di polvere rimasta dopo che i ghiacci sono sublimati.
La Halley è unica tra le comete per il fatto che è grande e attiva, ma al tempo stesso ha un'orbita ben definita e regolare. Ciò l'ha resa un obiettivo relativamente facile per la Giotto e le altre sonde, ma potrebbe non essere rappresentativa delle comete in generale.
La cometa di Halley ritornerà nel sistema solare interno nell'anno 2061.
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