Komet Machholz

Highlights der Astronomie
APOD vom 05.01.2005: Machholz und andere Kometen
was sehen wir?
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Lichtfleck
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heller als umgebende Sterne
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mit Strahlen in zwei Richtungen
ausgedehnter Lichtfleck, heller als umgebende Sterne, mit Strahlen in zwei verschiedene Richtungen
Objekt bewegt sich
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Objekt ändert seine Position deutlich von Tag zu Tag
verändert dabei auch seine Helligkeit
Strahlenrichtungen verändern sich relativ zur Bewegungsrichtung
Komet, Meteor, Sirius, Orion
die aktuelle Position (11.01.2005)
Komet Machholz (C/2004 Q2)
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Der Amerikaner Don Machholz entdeckte am Morgen des 28.08.2004 nach 10jähriger Pause wieder einen Kometen ­ seinen mittlerweile 10. Zu diesem Zeitpunkt noch auf Südhemisphäre.
Bahnberechnungen und Helligkeitsvorhersagen ließen es möglich erscheinen, dass er um die Jahreswende 2004/2005 mit bloßem Auge (Helligkeit etwa 4. Größenklasse) zu beobachten sein würde. Bis Ende November 2004 entwickelte
sich Komet Machholz jedenfalls wie vorhergesagt, Mitte Dezember
war er sogar eine halbe Größen­
klasse heller als erwartet. Im Januar ist er bereits 3.8 mag
hell, etwas heller als erwartet und passierte die Pleiaden
http://www.planetarium­bochum.de/Main/Machholz.htm
Entdeckungsbericht
“Als ich um 3:20 Uhr am Morgen des 27. August 2004, einem Freitag, aufwachte, wusste ich gleich, was ich machen wollte und warum ich drei Stunden vor meiner normalen Zeit aus dem Bett stieg: Dies war ein Morgen für die Kometenjagd... An diesem Morgen konnte ich ein 6­Zoll­
Teleskop benutzen, um den Himmel im Süden abzusuchen. Ich hatte es 1968 zu Weihnachten geschenkt bekommen...Um 3:35 fing ich an, am Südhimmel zu suchen. Um 4.12 Uhr entdeckte ich ein schwaches, diffuses Objekt, ziemlich klein. Ich schaute genau hin, um zu sehen, ob es vielleicht ein Doppelstern oder eine kleine Sterngruppe war, die nur wie ein Wölkchen aussah. Das war nicht so. Dann griff ich nach meiner Sternkarte um zu sehen, ob es in der Gegend irgendwelche bekannten Galaxien oder Nebel gab. Ich brauchte ein paar Minuten, um genau festzustellen, wo auf der Karte ich war. Dort war nichts eingezeichnet.
In meiner Sternwarte war eine detailliertere Karte. ...zeigte nichts. Ich markierte die Stelle auf der Karte mit Datum und Uhrzeit. Wenn es ein Komet war, sollte er in einer Stunde eine Bewegung zeigen.... Inzwischen war es 4:37 Uhr. Vor 25 Minuten hatte ich das Objekt zum ersten Mal gesehen, und in 40 Minuten würde die Morgendämmerung hereinbrechen. Ein Teleskop in meiner Sternwarte schien eine leichte Bewegung zu zeigen.
Ich ging dann ins Haus zurück und versuchte, meine Familie zu wecken. Meine Frau wollte erst gar nicht aus dem Bett, und meine beiden Söhne auch nicht.
Kurz nach 5 Uhr war ich wieder in der Sternwarte und schätzte die Helligkeit des Kometen. Einen Schweif hatte er nicht. Aber er hatte sich nach Westen bewegt.
Seit meiner letzten Kometenentdeckung vor fast 10 Jahren hatte ich 1458.25 Stunden gesucht. Seitdem ich vor fast 30 Jahren am 1. Januar 1975 mit dem Kometensuchen angefangen habe, habe ich 7047.25 Stunden gesucht.
Ich stellte nun eine Email zusammen, die ich an das Central Bureau for Astronomical Telegrams schickte. Es dauerte noch 6 Stunden, bis ich von Dan Green vom CBAT hörte: Der Komet war bestätigt. Er wurde C/2004 Q2 genannt, und am nächsten Tag wurde “Machholz” seinem Namen hinzugefügt.”
Bahn des Kometen
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geringster Sonnenabstand am 24.1.05 mit 1.2 AU
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geringster Erdabstand am 5. Januar mit 0.35 AU
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daher Mitte Januar beste Beobachtungs­
bedingungen (Neumond,
oder Mond im 1. Viertel)
Beobachtung am besten
mit Feldstecher
aber auch mit bloßem
Auge
im März dann nahe
Polarstern, aber schwächer
2 weitere Kometen
C 2003 K4 (Linear) am 4.9.04
Lincoln Near Earth Asteroid Research (LINEAR)
mit GEODSS Teleskop (1m),
über 140 Kometen entdeckt
C 2003 T4 (Linear) am 4.12.04
Historische Kometen
Kometen wurden meist als Unheilsbringer verstanden, da sie ein spezieller Fingerzeig Gottes (der Götter) am Himmel zu sein schienen. Dabei konnte es sich nur um ein mahnendes Menetekel handeln.
Illustrationen zu Kometen des 17. und 18. Jhdts. (www.dionari.de/komet1718.html)
Halley 1682
Giotto und Halley
“Anbetung der Drei Weisen”
Fresko in der Scrovegni­Kapelle
in Padua mit dem “Stern von Bethlehem”, inspiriert durch ein
weiteres Erscheinen des Kometen
Halley im Jahr 1301
Moderne Kometen
Shoemaker­Levy 1994 und Einschlag 16.7.96
Hale­Bopp 1997
Hyakutake
1996
Halley 1986 Kometen
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Kometen sind Teil des Sonnensystems
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gehören zu den “kleinen Körpern”
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Erscheinung am Himmel ist ein Phänomen, das sich im interplanetaren Raum abspielt
Sichtbarkeits­/Helligkeitsverlauf Folge der Annäherung an Sonne
seit Whipple oft und zutreffend als “schmutzige Schneebälle” bezeichnet
cometes griechisch für etwas haariges; Schweif wurde als “leuchtende Haare” angesehen; heute: Schweifstern; China: Besenstern; Azteken: citlalimp­poca (rauchender Stern)
Fred Whipple: “The Mystery of Comets”, Cambridge University Press, 1985
Kometenbahnen
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schon Beobachtung mit bloßem Auge zeigt, dass sich Kometen
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schnell bewegen (nahe sind)
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nicht in der Ekliptik liegen (wie Planeten)
Halley war der erste, der die Wiederkehr von Kometen vorhersagte
aber nicht alle Kometen kehren wieder
http://cometography.com
Kometenbahnen (2)
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Bahnen können elliptisch (E<0, e<1), parabolisch (E=0,e=1), oder hyperbolisch (E>0,e>1) sein, wobei Bestimmung oft schwierig ist, weil die Objekte nur in Sonnennähe beobachtbar sind
Wiederkehr: schwierig vorher zu sagen; manche Kometen sind extrem langperiodisch, andere haben falsch bestimmte Bahnen, wieder andere “verschwinden” (zerbrechen durch Sonnennähe, oder durch WW mit Planeten, oder stürzen auf Planeten)
Halley das beste Beispiel für einen treuen Wiederkehrer
Bahnstatistik (Stand 1982)
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1109 bekannte Kometen mit Bahnelementen
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aber nur 710 verschiedene Kometen
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121 wiederkehrende für 520 Erscheinungen verantwortlich
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die anderen 589 vermutlich nur jeweils einmal gesehen, davon die Hälfte mit approximativen Parabel­Bahnen
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4 wiederkehrende sind retrograd (Halley!)
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105 der 121 Perioden unter 30 Jahren; die meisten nur bis Jupiter
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169 auf Orbits mit Millionen Jahren Perioden (oder offen)
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schon 1930 Frage nach einem “Kometenvorrat” im äußeren Sonnensystem
Lösung: Oort­Wolke (s. 1. Vorlesung); Kometen gehören zum Sonnensystem und lagern beinahe bewegungslos an seinem Rand, wo sie durch Sternvorübergänge gestört und losgeschickt werden
kurzperiodische Kometen: nach vielen langen Umläufen
Halleys Bahn (1) ●
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Edmund Halley entdeckt 1682 einen hellen
Kometen
überredet (!) Newton 1687, seine Principia zu veröffentlichen, wodurch die Gravitationsphysik und somit die Planetenbahnen zugänglich wurden
Halley berechnete parabolische Orbits für 24 Kometen zwischen 1337 und 1698 und findet, dass
die Kometen von 1531, 1607 und 1682 nahezu
identische Bahnparameter haben (Perihel: 0.58 AU)
daher auch 1456 und sogar 1066 (William der Eroberer!) derselbe Komet (der Halleysche)
erkennt aber auch, dass die großen Planeten die Bahn verändern können (Gravitation als universelle Kraft)
sagt Wiederkehr für 1758 voraus (stirbt aber 1742 mit 85 Jahren)
Halleys Bahn (2) ●
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in Vorbereitung der erwarteten Wiederkehr des Halleyschen Kometen
wurde fieberhaft (bis zur Erkrankung; J.J. de la Lande) an der Berechnung der aktuellen Bahn gerechnet
Clairaut erwartete Halley ganze 600 Tage verspätet (veröffentlichte es aber erste Ende 1758, als nach Halley bereits gesucht wurde...)
Palitzsch (Bauer bei Dresden) entdeckt ihn am 24.12.1758; Clairauts Perihel­Vorhersage war nur 32 (von 28000) Tagen falsch
mit Herschels Uranus­Entdeckung war die nächste Wiederkehr schon auf 3 Tage korrekt (1835) vorhergesagt
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1910 vier Tage falsch ­­ eine Überraschung; Effekt?
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Erde sollte durch Schweif gehen ­­ Untergangsstimmung
Ende der Kometen
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fallen in Sonne (rechts) oder auf Planeten (unten)
zerbrechen, fliegen aber
im Verbund weiter; Folge:
Meteoritenschauer (Leoniden,
Perseiden,...)
Was sind Kometen?
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Kern:
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einige km großer, kartoffelförmiger Brocken
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besteht aus Wasser­ und Kohlendioxyd­
Eis, sowie Staub und weiteren flüchtigen
Substanzen
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energiereiche Strahlung (UV und Teilchen) bewirken chemische Reaktionen an Oberfläche; Folge: pechschwarze äußerste Schicht
(Bild rechts: Halley bei Vorbeiflug von
Giotto am 13.3.1986)
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zwischen Jupiter und Saturn Sonnenstrahlung genügend energiereich, bewirkt Verdampfung und Fontäne nach vorne
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ohne nennenswerte Eigengravitation bildet sich Gas­ und Staubblase (bis 100.000 km!) um Kern, die Koma
Kern und Schweif
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die Koma beginnt zuerst zu leuchten und ist am hellsten (was man mit dem Feldstecher/Auge sieht)
in Sonnennähe wird Komagas teilweise ionisiert; Ionen durch Sonnenwind und Magnetfeld im Sonnenwind mitgerissen (Richtung von Sonne weg zeigend)
Fluoreszenz der Ionen im UV­Licht der Sonne: Schweif
Fluoreszenz: emittiertes Licht bei niedriger Energie als anregendes, aber quasi­instantan
Gasschweif kann AU groß werden
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die herausgelösten Staubteilchen dagegen werden kaum vom Sonnenwind beeinflusst, nur die leichtesten werden vom Lichtdruck von der Sonne weggedrückt; daher Staubschweif leicht gekrümmt und der Bahn folgend
Schweife von Hale­Bopp: blau: Gas, weiß: Staub
Deep Impact
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neue NASA Mission, gestartet am 13.1.05
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soll Komet Tempel am 4.7.2005 treffen
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d.h. einschlagen und Material aus dem Inneren herauslösen
da Kometen aus dem fernen Äußeren
des Sonnensystems stammen, denkt man, dass sie auch aus ursprünglicher Materie
stammen
deren Zusammensetzung will man von der Erde
aus analysieren
Temple 1 ist ein wiederkehrender Komet mit P=5.5 Jahren, bekannt seit 1867
Rosetta
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Rosetta ist die ESA­Nachfolge­Mission von Giotto
diesmal Landung auf Komet im November 2014
67 P/Churyumov­ Gerasimenko
usprüngliches Ziel 46 P/Wirtanen, wurde aber wegen Planungsproblemen verschoben
im Anflug Flyby an 2 Asteroiden
Lander soll auch hier Zusammensetzung
der kometaren Materie bestimmen
Start war 2.3.2004 (Ariane 5+)
3 “gravity assists” durch Erde und einer durch Mars!
... und das nächste Mal
APOD vom 16.01.2005: “Gasnebel nahe Nova Cygni”