Az üstökösök jégből, kőzetekből és porból álló égitestek, amelyek a Nap körül keringenek. A legtöbbjük erősen elnyújtott, elliptikus pályán halad, amely messze túlnyúlik a Neptunusz pályáján. Ebben a távoli régióban fagyott, inaktív állapotban vannak, és alig változnak. Ha azonban valami miatt közelebb kerülnek a Naphoz, a rajtuk található jég szublimál, azaz gázneművé válik, és az üstökös látványos jelenséggé lép elő. (A nyitóképen a C/2019 Y4 (ATLAS) nevű üstökös látható, a felvételt Damian Peach készítette.)
Ahogy a gáz elkezd távozni az égitestről, az eredetileg a jégben rekedt porszemeket is magával viszi. A napfény sugárnyomása a távozó anyagból látványos, vöröses-sárgás porcsóvát formál, amely visszaveri a napfényt. A gázt ugyanakkor ionizálja a Nap ultraibolya fénye: a molekulák elektronokat veszítenek a beérkező energia hatására, majd amikor ezek az elektronok újra egyesülnek a molekulákkal, fény bocsátódik ki. Így jön létre a fénylő ioncsóva.
Az ioncsóva fénye az azt alkotó molekuláktól függ. A kék például a szén-monoxidból ered, míg a zöld pedig egy igen szokatlan molekulából, a két szénatomot tartalmazó dikarbonból, amely az üstököst alkotó komplex szerves molekulák bomlásakor szabadul fel. A zöld fény kapcsán ugyanakkor van egy nagyon furcsa jelenség: zölden mindig csak az üstökös magja fénylik, a csóva sosem ilyen színű.
A kutatók évtizedek óta próbálják megfejteni, hogy ez miért lehet. Az egyik vonatkozó teória szerint az ultraibolya fény bontja a dikarbont, így a molekulák felbomlanak, mielőtt túl messzire kerülnének a magtól. Ebben van logika, ugyanakkor laborban sosem sikerült igazolni a folyamatot. A dikarbonnal ugyanis van egy olyan gond, hogy nagyon instabil és reakcióképes, így ha földi körülmények között próbálják előállítani, hajlamos megtalálni a környező oxigént, és egyesülni azzal.
Egy kutatócsoportnak azonban nemrégiben sikerült megvalósítani az üstökösökön zajló folyamat földi modellezését. A dikarbon létrehozásához tetraklóretilént bombáztak lézerrel, majd a keletkező dikarbont egy másik lézerrel vették célba, és megmérték, mennyi energiára van szükség a molekulák bontásához. Közben pedig egy harmadik lézerrel gerjesztették is a molekulák egy részét, hogy megmérjék mennyi energiával rendelkeznek. Mindezen vizsgálatokból sikerült megállapítani, hogy mennyi energiába kerül a dikarbon bontása.
Ennek az információnak az ismeretében pedig már ki tudták számolni, hogy átlagosan mennyi időbe kerül, amíg egy üstökösről felszabaduló dikarbon molekula lebomlik, ha az üstökös nagyjából a Föld távolságában van a Naphoz képest. Eredményül 160 ezer másodperc jött ki, ami azt jelenti, hogy a dikarbon 50–100 ezer kilométerre az üstökösmagtól lebomlik. Ez pedig nagyon rövid távolságot jelent az üstökös méreteit tekintve, hiszen a csóvák több millió kilométerre nyúlhatnak. Valóban a dikarbon fotonok általi bontása lehet tehát az oka annak, hogy csak az üstökösök magja dereng zöldben, a csóva viszont soha.
