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Kometen
Eiskalte
Boten aus den Tiefen des Sonnensystems |
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exzentrische Kometenbahn |
Kometen
sind Kleinkörper des Sonnensystems. Sie bewegen sich auf langgestreckten,
ellipsenförmigen Bahnen um die Sonne.
Das Erscheinungsbild eines Kometen besteht für gewöhnlich aus drei Komponenten
- einem kleinen irregulären Kern, einer kugelförmigen,
gasartigen Koma, die den Kern umgibt und einem mehr oder weniger
langen, der Sonne entgegengesetzten Schweif. Der Kometenkern ist
die Quelle der Gas- und Staubmassen, die die dramatische Erscheinung
eines Kometen verursachen.
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NASA,
JPL |
Kern
des Kometen Wild 2, den die Raumsonde Stardust während
ihres nahen Vorbeiflugs aus einer Entfernung von 236 Kilometern
am 2. Januar 2004 fotografieren konnte. |
Gefrorenes
Wasser, Kohlendioxid, Methan und Ammoniak sind im Kometenkern mit Staub
und Gestein zu einem frostigen und wilden Konglomerat vermischt.
Wenn sich der Komet der Sonne nähert, erhitzt und schmilzt
die intensive Sonnenstrahlung diese Mischung, die den Kometenkernen den bezeichnenden
Beinamen schmutziger Schneeball verliehen hat.
Mächtige
Gaswolken zischen dann aus dem Kometenkern heraus. In kurzer Zeit
bildet sich eine Nebelwolke, die den Kern umgibt - die Koma. Letztlich
fegt der Strahlungsdruck der Sonne und der Sonnenwind, der vor allen aus elektrisch geleadenen Teilchen besteht, das gasförmige bzw. ionisierte
Material aus der Koma hinaus in die Tiefen des Weltraums. Es bildet
sich ein Schweif, der die Länge von mehreren Millionen Kilometern
erreichen kann.
Kometen sind meist sehr unauffällige Erscheinungen, die so gut
wie nie mit dem bloßem Auge zu beobachten sind. Besonders »helle Kometen sind im Schnitt nur alle paar Jahre zu beobachten. Ein bekannter
heller Komet ist der »Halleysche Komet, welcher
im Abstand von 76 Jahren immer wieder am Himmel zu sehen
ist. Die letzten beobachteten großen Kometen tragen die Namen Hyakutake und Hale-Bopp. Diese konnten in den Jahren 1996 und 1997 beobachtet
werden und waren zwei außergewöhnlich helle und sensationelle Kometen. |
Geschichtliche Hintergründe |
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Historischen Überlieferungen zufolge wurden Kometenerscheinungen häufig als Vorboten für großes Unheil angesehen. Im Mittelalter erklärten sich die Menschen das Ausbrechen der Pest, das Aufflammen eines Krieges oder den Tod eines König mit der Erscheinung eines Kometen. Im Jahr 1066, wurde ein Komet, der später als Halleyscher Komet bekannt wurde, als Ursache für die Niederlage der Sachsen in der Schlacht gegen die Hastings angesehen.
Kometen wurden als dampfende Atemerscheinungen der Erde angesehen. Die Menschen glaubten, dass es sich dabei um atmosphärische Erscheinungen handeln muss. Erst mit dem Fortschritt der Wissenschaft im 16. und 17. Jahrhundert wurden Kometen als Bewohner des Sonnensystems erkannt.
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Fred Whipple |
1950 prägte der Havard-Astronom Fred Whipple den Begriff Schmutziger Schneeball, um die Konsistenz eines Kometenkerns zu beschreiben. Er begann, Kometen zu studieren als noch sehr wenig über diese Himmelsobjekte bekannt war. Doch für ihn war die Sache klar: Der Kern des Kometen musste ein mehrere hundert Meter bis viele Kilometer großer kalter Brocken sein, der vor allem aus Eis und Gestein besteht. |
Eisige Boten der Vergangenheit |
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Wissenschaftler interessieren sich für Kometen aus verschiedenen Gründen. Man glaubt, dass sich die eisigen Kerne der Schweifsterne in den äußeren Bereichen des Sonnensystems gebildet haben und somit Gestein und Eis enthalten, dass mehrere Milliarden Jahre alt sein könnte. Kometenkerne enthalten demnach tiefgefrorenes und unverändertes Material aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems.
Kometenschweife sind Indikatoren für den Sonnenwind und haben uns geholfen, Erkenntnisse über das innere Sonnensystem zu erlangen.
Nicht zuletzt ist bekannt, dass Kometen auch von Zeit zu Zeit mit Planeten (auch der Erde) kollidieren können. Es existiert also das Bestreben, potentielle Impaktoren rechtzeitig erkennen zu können. Zudem gehen die Wissenschaftler davon aus, dass ein Großteil des Wassers der Erde durch Kometen auf unseren Planeten gelangte. |
Der
Schweif eines Kometen |
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Koma
und Schweifansatz eines Kometen |
Kometen
werden oft plötzlich und unerwartet entdeckt, wenn sie sich auf
ihrer stark exzentrischen Bahn in Sonnennähe (2 AE) bewegen. Dann
beginnt der eisige Kern durch die intensive Sonneneinstrahlung
zu schmelzen und Gase auszustoßen. Diese werden vom so genannten
Sonnenwind, einem ständig von der Sonne ausgehenden Teilchenstrom
von geladenen Partikeln mitgerissen und zum Teil zum Leuchten
angeregt. So entsteht der bläulich schimmernde Plasmaschweif (aus Gas- oder Ionenschweif).
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Kometenschweif und -kopf (Kern + Koma = Kopf) |
Der
hellere, eher weiß erscheinende, meist leicht gekrümmte
Staubschweif reflektiert lediglich das Sonnenlicht, da er aus
zahlreichen winzigen Staubpartikeln besteht, die aus dem Kometenkern
mit samt der Gase freigesetzt wurden.
Den markannten Schweif
beobachtet man als eine stets von der Sonne weggerichtete Erscheinung.
Der sogenannte Kopf eines Kometen besteht aus dem festen gefrorenen
Kometenkern und der ihn umgebenden nebligen Gaswolke ( Koma), die vor allem
aus Ansammlungen meteoritischem Materials, Gestein, Eisbrocken
und gefrorenen Gasen wie H 2O, NH 3, CH 4,
CO 2.
In Folge der ständigen Sonneneinstahlung
kommt es zur Verdampfung der Materie und zum Herausstoßen der
Gase in den Raum. Durch den Strahlungsdruck der Sonne bildet sich
von hier aus der markannte Schweifs aus. |
Die
Oortsche Wolke und der Kuiper-Gürtel |
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Wenn sich Kometen wieder von der Sonne entfernen, bildet sich
zuerst der Schweif zurück. Schließlich verschwindet
auch die Koma, der Komet ist nicht mehr zu beobachten. Selbst
die besten Teleskope können den Kometenkern nun nicht mehr
aufspüren.
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Der 30-50 AE entfernte Kuiper-Gürtel hinter der Neptun-Bahn beherbergt zahlreiche eisige Kometenkerne. |
Als Herkunftsort der Kometen werden von Astronomen
zwei große Reservoirs angenommen. Das erste ist der so genannte
Kuiper-Gürtel. Er befindet sich jenseits der Neptunbahn
in einer Zone, die sich in einer Entfernungen von 30 bis 50 Astronomischen Einheiten (AE) von der Sonne erstreckt.
(1 AE = 150 Mio. Kilometer). Der Kuiper-Gürtel ist vermutlich
ein Überbleibsel aus der Frühzeit des Sonnensystems,
ein Rest der so genannten Protoplanetarischen Scheibe.
Das zweite,
viel größere Reservoir von Kometenkernen ist die Oortsche
Wolke. In einer Entfernung von rund 75.000 AE befinden sich in
ihr vermutlich über 100 Milliarden Kometenkerne. Diese Distanz entspicht ungefähr einem Drittel der Entfernung der nächsten Sterne Proxima und Alpha Centauri. Ab und zu
stören diese Kerne ihre Bahnen gegenseitig und ein Besucher
macht sich auf den Weg Richtung Sonne.
kurzperiodischer Komet |
langperiodischer Komet |
Ein »periodischer Komet ist mit gewisser Regelmäßigkeit zu beobachten. Die Dauer einer Sonnenumrundung kann je nach Objekt zwischen wenigen Jahren und einigen Jahrhunderten liegen. |
Langperiodische Kometen stammen aus der weit entfernten Oortschen Wolke.
Einige Kometen bewegen sich sogar auf parabolischen Bahnen um die Sonne und kehren nie wieder. Diese werden als nicht-periodisch bezeichnet. |
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Saturn |
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Astro Corner gibt hilfreiche Hinweise zur Beobachtung des Ringplaneten |
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