彗星之謎
1986年，哈雷彗星回歸太陽係，從地球上發射了6個空間探測器進行考察；1994年7月17日到7月22日，蘇梅克—列維9號彗星分裂成的22塊碎片相繼和木星相撞，全世界的天文台都把望遠鏡對準了木星，正在天空中的“伽利略”號探測器和“哈勃”太空望遠鏡也忙於收集彗木相撞的照片和磁場變化、射電流量變化等信息；1994年8月13日又發現一顆彗星“麥克豪爾2號”，發現時它正向太陽飛去，10天後亮度增強了10倍，彗核開始分裂，9月15日已分裂成5塊……短短幾年時間在全世界天文界掀起了一次又一次彗星研究熱潮。
彗星是太陽係神秘的客人，以其在天空中形成美妙的形狀和千姿百態的變化而引起人們極大的興趣。一個完整的彗星有一個明亮的頭，長長的掃帚一樣的尾。彗頭中央明亮部分的核心是直徑幾公裏到幾十公裏的固體核，核外四周看上去毛茸茸的模糊亮團稱為彗發，彗星後部延伸很遠的射線狀亮線條是彗尾。
彗星來源之謎：彗星非太陽係固定的成員，它們是從太陽係邊緣闖入太陽係的不速之客，它們的原籍在何處？有人認為：在太陽係之外有一片名叫奧爾特的星雲，這片星雲是一個巨大的彗星倉庫，其中約有一萬億顆彗星。奧爾特星雲和太陽的距離約為地球到太陽距離的幾萬倍。由於內部相互作用的不穩定和恒星吸引等作用，少數彗星會脫離星雲，有些進入了太陽係，成為太陽係的彗星。也有人認為：彗星是星際空間的氣體和塵埃雲，它們經過瓦解、凝結成晶體，再聚合成團等過程形成了彗核，太陽係在銀河係中運行時把較近的彗星吸引進入太陽係。還有人認為：太陽係形成過程中大量的塵埃、氣體積聚形成了行星，一部分則被推到太陽係的邊緣，在那裏它們又聚合在一起形成彗核。彗星進入太陽係有偶然性，誰也說不準何時將有新的彗星從何處闖入太陽係。
彗核之謎：彗核是彗星的主體，由固態物質組成。彗核有時會分裂，如“蘇梅克—列維9號”彗星和“麥克豪爾2號”都分裂了，由此產生了“碎石堆”的想法：彗核是一堆相互作用力不太大的物質堆聚在一起的，一遇到外力作用不平衡，碎塊就會分開。另一種猜想是“肮髒冰塊”：彗核就是一大塊由冰和塵埃凍在一起的肮髒大冰塊，探測哈雷彗星時發現彗星表麵有黑色塵埃覆蓋。黑色物質吸收約96％的太陽光，形成彗星表麵30℃以上的高溫。對哈雷彗星的觀測對“肮髒冰塊”理論較為有利，但還不能說彗星普遍都是這樣的。
彗發之謎：彗核向太陽靠近時，彗核吸收大量太陽能使固態物質升華成氣態分子、原子、離子和塵埃，它們在彗核表麵形成大氣層，它們散射太陽光，自身也吸收太陽光能發出熒光，形成了發亮的彗頭，彗頭中核心部分是彗核，在四周發亮的是彗發。彗發成分、結構都很複雜，還能形成磁場。形成的磁場猶如一個瓶子，瓶狀的中間部分——磁腔磁場很弱，磁場向後延伸很遠，其邊緣遠達數千公裏。有人提出用太陽風理論來解釋這種現象：太陽日冕中吹出大量帶正電荷的質子和帶負電荷的電子，高速的太陽風刮到彗星大氣層，受到彗星大氣層阻礙突然減退，太陽風和大氣層相互作用引起激波，帶電的粒子都作相當複雜的運動，磁場就是由這些帶電粒子的運動形成的。
彗尾之謎：彗尾有兩支，一支基本上沿著日彗連線一直向後延伸，它主要由一氧化碳、二氧化碳、水、氦等離子組成。彗尾中的這些離子以極大的加速度向後飛奔，遠離彗頭。加速度大表明它們受到了很大的作用力，開始設想這是太陽風中的帶電粒子和離子的相互作用產生的，但後來證明這種相互作用產生的加速度沒有這麼大，因此至今尚未對此作出合理的解釋。另一支彗尾相對於尾軸對稱產生，然後，一邊伸長一邊向尾軸靠攏，最終合並到彗尾上去。解釋這一支彗尾成因的還是太陽風。和太陽風相互作用而飛離彗頭的離子在太陽風形成的磁場中一邊前進，一邊旋轉，像一把邊旋轉邊收攏的折傘。彗尾並不一定是規則的，它們會彎曲，方向突變，成螺旋狀，會凝集、扭曲……這些現象現今亦無完善的理論說明。
彗星歸宿之謎：闖進太陽係的不速之客有的拜訪一次後，離開太陽係就杳如黃鶴一去不回；有的則定期回訪，如“哈雷”彗星約76年回歸一次；有的在第一次拜訪中就瓦解，如“蘇梅克—列維9號”彗星。彗星的最後歸宿如何？多數人認為：由於彗星靠近太陽時蒸發掉不少物質，除一次拜訪就已瓦解的彗星外，凡定期回歸的彗星最終均將瓦解。如“哈雪”彗星，離太陽較近時每秒要損失40～50噸物質，彗核總質量約1000億噸，每運行一周要損失約2億噸物質，至多再運行幾十周就會瓦解。