Kometen - Institut für Planetenforschung

Kometen
Kometen
Im Verlauf ihrer gesamten Geschichte hat die Menschheit die Kometen
mit Ehrfurcht und Schrecken betrachtet, „langhaarige“ Sterne, die unangekündigt und unberechenbar am Himmel auftauchten. Im Altertum
erschien vielen Beobachtern ein am Himmel erstrahlender Komet aufgrund seiner länglichen Gestalt wie ein Flammenschwert oder ein ähnliches Vorzeichen für Tod und Verderben. Chinesische Astronomen
führten jahrhundertelang umfangreiche Aufzeichnungen mit Abbildungen verschiedener charakteristischer Schweifformen. Außer den Katastrophen, die mit dem Erscheinen eines Kometen verbunden waren,
vermerkten sie auch, wann er erschien und wieder verschwand, und
welche Position er am Himmel einnahm. Diese Kometenannalen waren
den Astronomen späterer Zeiten eine wertvolle Hilfe.
Heute wissen wir, dass die Kometen eine aus „schmutzigem Eis“ bestehende Hinterlassenschaft aus der Frühzeit des Sonnensystems vor
etwa 4,6 Milliarden Jahren sind. Da sie sich seitdem mit am wenigsten
verändert haben, könnten sie uns wichtige Hinweise über die Entstehung unseres Sonnensystems liefern. Wasser und organische Verbindungen, die Bausteine des Lebens, wurden möglicherweise von Kometen auf die junge Erde sowie in andere Teile des Sonnensystems
transportiert.
Wie von dem Astronomen Gerard Kuiper 1951 theoretisch vorhergesagt, existiert ein scheibenförmiger Gürtel vereister Körper nur wenig
jenseits des Neptun im Bereich des Pluto, in dem eine Population dunkler Kometen die Sonne umkreist. Gelegentlich stürzt eines dieser Eisobjekte der Sonne entgegen und wird damit zu einem so genannten
kurzperiodischen Kometen. Ein kurzperiodischer Komet benötigt weniger als 200 Jahre für einen Umlauf um die Sonne, und es ist in vielen
Fällen möglich, ihr nächstes Erscheinen vorherzusagen, weil sie schon
früher an uns vorbeigezogen sind.
Weniger gut berechenbar sind die langperiodischen Kometen, von denen viele aus der so genannten Oortschen Wolke stammen, die etwa
100.000 astronomische Einheiten (das heißt das 100.000fache des Abstands zwischen der Erde und der Sonne) von der Sonne entfernt liegt.
Diese Kometen aus der Oortschen Wolke können bis zu 30 Millionen
Jahre brauchen, um die Sonne einmal zu umrunden.
Jeder Komet hat nur einen winzigen festen Bestandteil, den so genannten Kern, der oft nur wenige Kilometer durchmisst. Dieser Kern besteht
aus Eis und gefrorenen Gasen mit Einschlüssen von Gesteinsbrocken
und Staub, in deren Mittelpunkt sich manchmal ein kleiner zweiter Kern
aus festem Gestein findet.
Sobald sich ein Komet auf seiner stark elliptischen Umlaufbahn der Sonne nähert, erwärmt er sich und entwickelt eine Gashülle, die so genannte Koma. Die Sonnenwärme verwandelt das Eis an der Oberfläche des
Kometen zu Gas, wodurch sich die Koma immer mehr ausdehnt. Eine
solche Koma kann hunderttausende Kilometer durchmessen. Durch
den Druck des Lichts und der schnellen Partikel, die von der Sonne aus-
gestrahlt werden, weht die Materie der Koma von der Sonne hinweg
und bildet so den Schweif des Kometen, der manchmal hell leuchtet.
Ein solcher Schweif deutet immer in die der Sonne entgegen gesetzte
Richtung.
1994 – Bei dem ersten jemals beobachteten Einschlag eines Kometen
auf einem Planeten schlagen die Bruchstücke des Kometen Shoemaker-Levy 9 vor den Augen erschütterter Wissenschaftler in die Atmosphäre des Jupiter ein.
Die meisten Kometen fliegen an der Sonne in sicherer Entfernung vorbei; der Halleysche Komet kommt ihr nicht näher als 89 Millionen Kilometer. Manche Kometen jedoch, die so genannten Sonnenstreifer,
stürzen entweder direkt in die Sonne oder kommen ihr so nah, dass sie
auseinander brechen und verdampfen.
2001 – Deep Space 1 fliegt an dem Kometen Borrelly vorbei und fotografiert ihn.
Neugierig gemacht von den wenigen Aufnahmen von dem Kern des
Kometen Halley aus dem Jahr 1986, hatten viele Wissenschaftler seitdem den Wunsch, die Kometen näher zu untersuchen. 2001 flog das
Raumfahrzeug Deep Space 1 der NASA an dem Kometen Borrelly vorbei und fotografierte seinen Kern, der etwa 8 Kilometer lang ist. Eine
weitere Mission der NASA, Stardust, sollte sich einem Kometen nähern,
den Kern fotografieren und Staubproben der Koma sammeln, die dann
zur Untersuchung auf die Erde zurückgebracht werden sollten. Im Januar 2004 flog Stardust erfolgreich in einem Abstand von 236 Kilometern an dem Kometen Wild 2 vorbei und sammelte dabei Proben von
Staubpartikeln des Kometen und von interstellarem Staub, die später
auf die Erde zurückgebracht wurden.
Eine weitere Mission der NASA, Deep Impact, bestand aus einem FlybyRaumfahrzeug und einem kleinen „Aufprallkörper“. Im Juli 2005 wurde
der Aufprallkörper genau in der Flugbahn des Kerns des Kometen
Tempel 1 ausgesetzt. Bei dem geplanten Einschlag verdampfte der
Aufprallkörper und schleuderte dabei große Mengen feiner, pulvriger
Materie in die Höhe, die unter der Oberfläche des Kometen gelegen
hatte. Eine Kamera auf dem Aufprallkörper und zwei Kameras und ein
Spektrometer auf der Raumsonde zeichneten einen dramatischen
Lichtausbruch auf, der Aufschluss über die Zusammensetzung und die
Struktur des Kerns gab.
WICHTIGE HISTORISCHE DATEN
1070-1080 – Der Wandteppich von Bayeux, der die Schlacht bei Hastings im Jahr 1066 darstellt, zeigt den Kometen, der später den Namen Halley erhielt.
1449-1450 – Mit zum ersten Mal in der Geschichte versuchen Astronomen, die Bahn eines Kometen am Nachthimmel aufzuzeichnen.
2004 – Bei der bislang größten Annäherung an einen Kometenkern
fliegt die NASA-Raumsonde Stardust an dem Kometen Wild 2 vorbei,
macht Aufnahmen und sammelt Staubproben. Die Bilder zeigen Stauberuptionen und eine grob strukturierte Oberfläche.
2005 – Der Aufprallkörper von Deep Impact kollidiert mit dem Kometen Tempel 1 und legt das Innere des Kerns bloß.
ZU DEN ABBILDUNGEN
1: Bei dem mit extremer
Geschwindigkeit erfolgten Einschlag des Aufprallkörpers von Deep
Impact auf dem Kometen Tempel 1 entstand
eine riesige Staubwolke,
die das Sonnenlicht reflektierte.
2: Bei seinem Vorbeiflug
2004 machte Stardust
den Kern des Kometen Wild 2 sichtbar. Die eingesammelten Proben
winziger interstellarer und kometärer Staubpartikel wurden zur Untersuchung zur Erde zurückgebracht.
3: Der Schweif von C/2001 Q4 (NEAT) dehnt sich aus, als der Komet
im Jahr 2003 knapp an einem Ausbruch von Sonnenkorona-Masse
vorbeifliegt.
4: Eine herrliche Wolke aus Staub und Gas umgibt den Kometen NEAT
bei seinem Flug durch das innere Sonnensystem im Jahr 2004.
WEITERE INFORMATIONEN
solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Comets
1705 – Edmond Halley stellt fest, dass die Kometen von 1531, 1607
und 1682 identisch sind und sagt die nächste Erscheinung für 1758
voraus. Der Komet taucht planmäßig auf und wird später nach Halley
benannt.
1986 – Eine internationale Flotte von fünf Raumfahrzeugen nähert sich
dem Halleyschen Kometen bei seinem Flug durch das innere Sonnensystem, der regelmäßig etwa alle 76 Jahre stattfindet.
Erstellt von Susanne Pieth auf der Basis des „Solar System Lithograph Set“ der NASA unter Mitwirkung von Dr. Ekkehard Kührt.
Regional Planetary Image Facility, Institut für Planetenforschung, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Berlin-Adlershof, 2006.