В настоящее время общепринятой является гипотеза о происхождении Солнечной системы из первичного газопылевого облака, имевшего одинаковый с Солнцем химический состав. Согласно этой гипотезе планеты-гиганты Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун сконденсировались в холодной части протопланетного облака. По-видимому, остатки реликтового протопланетного вещества как раз и наблюдаются сейчас вблизи планет-гигантов в виде колец. Наличие таких колец у Сатурна, Урана и Юпитера было четко установлено с Земли с помощью космических аппаратов, а о наблюдении кольца Нептуна сообщал еще в XIX в. Лассель. Планеты-гиганты, вобрав в себя все наиболее распространенные химические элементы протопланетного облака, увеличили свою массу настолько, что стали легко захватывать не только пылевые частицы протопланетного облака, но и легкие газы. В этой же холодной зоне образовались и ледяные ядра комет, которые частично пошли на формирование планет-гигантов, а частично, по мере роста последних, стали отбрасываться их могучими гравитационными полями на периферию Солнечной системы, где в результате образовался грандиозный источник комет – облако Эпика-Оорта.
Далее, как уже говорилось, трансформация орбит привела к появлению кометных ядер внутри планетной системы, где и начинается одна из наиболее бурных стадий в их жизни. Именно здесь они и становятся по-настоящему кометами: из «крохотного» ядра развивается огромная кома (кометная атмосфера) и образуются гигантские хвосты различного типа. Непрерывное возобновление и поддерживание в огромном объеме газопылевой кометной атмосферы в течение довольно длительного интервала времени (иногда в течение нескольких лет) является основным свойством ядра кометы.
Ядра комет до сих пор никто никогда не наблюдал, так сказать, в чистом виде даже с помощью самых мощных телескопов. Этому мешает окружающая кометные ядра светящаяся материя, непрерывно истекающая из них. Увидеть «чистые» ядра комет мы смогли лишь с помощью космических аппаратов, «пробным камнем» в этом смысле оказалась комета Галлея.
Согласно современным представлениям представляет собой своеобразный космический айсберг, состоящий из сильно загрязненного льда или снега. Кометный лед более чем на 50 процентов состоит из водяного льда и льдов других веществ, а также льдов более сложных химических соединений, например цианополиинов или аминокислот. В виде примеси, вкрапленной в кометный лед, в состав ядер входят минеральные и металлические частицы различных размеров – от пылинок до крупных камней. Причем в кометном ядре ледяные слои из замороженных газов чередуются с пылевыми слоями. По мере прогревания солнечным теплом кометные газы прорываются наружу, увлекая за собой облака пыли.
Этим объясняется, например, образование газовых и пылевых хвостов у комет, а также способность небольших по размерам ядер комет к активному и длительному газовыделению. У комет, совершивших небольшое число прохождений через перигелий, поверхностная корка еще не успела образоваться и поверхность ядра покрыта реликтовыми льдами. Газовыделение протекает очень интенсивно путем прямого испарения из твердой фазы. При повторных возвращениях к Солнцу лед подтаивает все больше и больше, его поверхность «загрязняется», и он становится подобен ледниковой морене. Образовавшийся у таких комет тугоплавкий экран-матрица должен хорошо защищать находящийся под ним лед от воздействия солнечного тепла.