Kometen oder Schweifsterne

Von Karl Sackl

Helle Kometen am Himmel zu sehen ist ein seltenes Erlebnis. Kometen, die von blossem Auge gesehen werden können, finden sogar häufig den Weg auf Titelseiten von Zeitungen. Selbst heute noch haben diese Besucher einen Hauch von Mystik: Die meisten Kometen erreichen nur einmal die warmen Zonen des inneren Sonnensystems und sie kommen von weit entfernt, von der Grenze unseres Sonnensystems.

Nach der Vorführung bis einigen Wochen Dauer verschwinden sie wieder für immer in den Tiefen des Weltraums, brechen vielleicht in Sonnennähe auseinander oder stürzen sogar in die Sonne.

Etwa alle 5-10 Jahre erscheinen von blossem Auge sichtbare Kometen. Mit einem computergesteuerten Teleskop ist es aber jede Nacht möglich, gleich mehrere dieser interessanten Himmelskörper zu sehen - allerdings wird man selten einen Schweifansatz erkennen können, sondern höchstens ein verschwommenes Flecklein, oder sogar nur eine punktförmige Lichtquelle, die sich im Laufe von Stunden merklich vor dem Fixsternhintergrund verschiebt.

Komet Hale Bopp 1997

Historie

Mit Sir Edmond Halley begann man im 17. Jahrhundert langsam zu verstehen, um was es sich bei den Kometen wirklich handelt. Halley war der erste Astronom, der die Bahn eines Kometen im Sonnensystem bestimmen konnte. Er konnte so die Rückkehr dieses heute nach ihm benannten Kometen erfolgreich vorhersagen. Bei einer Umlaufzeit "seines" Kometen von über 70 Jahren war es ihm jedoch nicht vergönnt, den Triumph der vorhergesagten Wiederkehr zu erleben. Trotzdem machte ihn der Komet unsterblich. Zum letzten Mal war sein Komet 1986 zu sehen.

Allen Kometen ist gemeinsam, dass sie nur auf dem kleinen Bahnabschnitt ohne Hilfsmittel sichtbar werden konnten, der in etwa so nahe oder noch näher an der Sonne verläuft wie die Erde das Tagesgestirn umkreist. Deshalb sind Kometen bestenfalls wenige Monate ihres manchmal Jahrtausende dauernden Umlaufs um die Sonne spektakuläre Objekte.

Zusammensetzung

Man stelle sich den Kern eines Kometen als einen typischerweise ein paar Kilometer grossen kartoffelförmigen Brocken aus Wassereis, Kohlendioxydeis (Trockeneis), anderen flüchtigen Substanzen und Staub vor. Energiereiche Teilchen und ultraviolette Strahlung, die den Kometenkern treffen, lassen an seiner Oberfläche im Laufe der Äonen komplizierte chemische Reaktionen ablaufen. Pechschwarze Substanzen bedecken daher seine Oberfläche. Ein Kometenkern kann schwärzer sein als ein Stück Kohle.

Dieser Kometenkern gerät nun auf seiner Bahn in wärmere Gegenden des Sonnensystems. Etwa zwischen Jupiter und Saturn wird es warm genug, dass sehr flüchtige Substanzen wie Kohlendioxyd auftauen. Im Vakuum des Weltraums können jedoch keine Flüssigkeiten existieren. Auftauende Substanzen gehen gleich in einen gasförmigen Zustand über. Ein nur wenige Kilometer grosser Körper, der etwa die Dichte von Wassereis hat, kann keine nennenswerte Schwerkraft an seiner Oberfläche haben. Deshalb entweichen die Gase in den Weltraum und bilden eine rasch sehr gross werdende Blase aus extrem verdünntem Gas. Diese Blase wird Koma genannt und kann durchaus 100'000 Kilometer gross werden. Beim Abdampfen werden auch Staubkörnchen gelöst, die ebenfalls in der Koma langsam vom Kern in alle Richtungen wegdriften. Je näher der Komet der Sonne kommt, desto mehr Gas verliert er in den Weltraum und desto eindrucksvoller wird die Koma.

Der Schweif

In Sonnennähe wird durch die Strahlung der Sonne das Gas in der Koma z.T. ionisiert (d.h. elektrisch geladen). Das ionisierte Kometengas wird am Rand der Koma vom Partikelstrom der Sonne (Sonnenwind) und den darin eingelagerten Magnetfeldern mitgerissen. Die ionisierten Gase folgen dann dem Sonnenwind und fluoreszieren im ultravioletten Licht der Sonne. So erscheinen die Gase in den Fotos vom Kometen Hale-Bopp als bläulicher Schweif. Dieser Gasschweif zeigt immer radial von der Sonne weg.

Die Staubpartikel in der Koma werden durch den Sonnenwind kaum beinflusst. Hingegen sind sie so leicht, dass der Lichtdruck des Sonnenlichtes ausreicht, sie aus der Kometenbahn von der Sonne weg zu schieben. Je grösser ein solches Staubteilchen ist, desto weniger kann es vom Druck des Sonnenlichts erfasst werden und desto mehr folgt es der Kometenbahn. Der Staubschweif erscheint deshalb weit aufgefächert, leicht gekrümmt und zeigt nur näherungsweise von der Sonne weg. Da die Staubpartikel das Sonnenlicht reflektieren, erscheint der Staubschweif weisslich bis leicht gelblich.

Sichtbarkeit

Mit zunehmender Nähe zur Sonne wird immer mehr Gas und Staub freigesetzt, und der Komet wird intensiver beleuchtet. Je näher der Komet an der Sonne ist, desto heller und eindrucksvoller wird er. Es gibt noch eine weitere Möglichkeit, wie ein Komet eindrucksvoll werden kann: Je näher ein Komet zur Erde steht, desto grösser und heller erscheint er an unserem Himmel. 2x näher bedeutet 2x grösser und 4x heller. Nahe an der Sonne und nahe zur Erde lässt sich nur als Kompromiss erfüllen, wenn man auf eine möglichst spektakuläre Erscheinung hofft.

Ob aus einem Kometen eine spektakuläre Erscheinung wird, hängt auch von den (unbekannten) Details seines Aufbaus ab. Dampft weniger als erwartet ab, so ist auch die ganze Erscheinung weniger spektakulär. Die Bahnen hingegen können sehr genau berechnet werden.

Kometenorbit

Nachdem die nur wenige Monate dauernde Nähe zur Sonne und zur Erde vorbei ist, zieht sich der Komet wieder in sonnenfernere und damit kältere Gebiete des Sonnensystems zurück. Es dampft immer weniger Material ab, bis schliesslich der nackte Kometenkern übrig bleibt und er wieder unbeobachtbar wird.

Woher und Wohin

Jenseits des Planeten Neptun gibt es fast einen unerschöpflichen Vorrat an Kometenkernen, die noch aus der Zeit der Entstehung stammen. Ein Bereich, der ausserhalb der Neptunbahn beginnt nennt man den Kuiper-Gürtel. Zahlreiche Objekte hat man dort direkt gesehen. Die entdeckten Objekte sind allerdings deutlich grösser als ein typischer Komet, nämlich mehrere hundert Kilometer gross. Der Planet Pluto mag mit seinen 2'200 Kilometern Durchmesser einfach nur einer der Grösste unter den Objekten im Kuiper- Gürtel sein. Brocken in der Grösse von Kometenkernen können noch nicht direkt gesehen werden, existieren aber zweifellos in grosser Zahl.

Manche Kometen haben Bahnen die sie noch viel weiter hinaus führen, bis in Distanzen des 10'000-fachen der Distanz Erde - Sonne. Man nennt diesen Bereich die Oortsche Wolke der Kometenkerne.

Da weder im Kuipergürtel noch in der Oortschen Wolke Kometenkerne unseren Instrumenten zugänglich sind, kann auch kein Katalog der dort vorhandenen Objekte erstellt werden, der es zuliesse, Kometenerscheinungen so genau auf Jahrhunderte im Voraus zu prognostizieren, wie es beispielsweise bei Sonnenfinsternissen der Fall ist. Erst wenn der Kometenkern nur noch etwa fünf mal weiter von der Sonne entfernt ist, als es die Erde ist, besteht gute Aussicht auf Entdeckung. Nur für diejenigen Kometen, die bereits einmal in Sonnennähe waren und deren Bahn vermessen wurde, kann die Wiederkehr vorhergesagt werden; wie es Edmond Halley tat.

Die meisten Kometen tauchen somit unerwartet auf, und man kann ihre Erscheinung erst ein paar Monate im Voraus bekannt geben.

Komet McNaught (C/2006 P1)

C/2006 P1 (McNaught) ist die Bezeichnung eines Kometen, der am 7. August 2006 vom Australier Robert McNaught (Siding Spring Observatory, Australia) entdeckt wurde. Der Komet entwickelte sich im Januar 2007 zu dem hellsten Kometen seit Komet Ikeya-Seki im Jahre 1965 und ist der erste Komet seit 1976, der mit bloßem Auge am Taghimmel gesehen werden konnte.

Komet McNaught

Der Komet passierte die Sonne am 12. Januar 2007 in einem Abstand von nur 0,17 AE (s. unten). Damit lag der sonnennächste Punkt (Perihel) noch innerhalb der Merkurbahn. Die größte Erdnähe wurde mit 0,81 AE am 15. Januar 2007 erreicht.

Auf der Nordhalbkugel der Erde waren die besten Sichtbedingungen in der Woche vor dem Perihel. Der Komet konnte sowohl in der Abend- als auch in der Morgendämmerung beobachtet werden. Bis einschließlich 13. Januar war er in Mitteleuropa noch mit bloßem Auge in der Abenddämmerung sichtbar. Da der Komet inzwischen südlich der Sonne steht, geht er für Beobachter auf der Nordhalbkugel bereits vor der Sonne unter und erst nach der Sonne auf, weshalb Beobachtungen am Abend- oder Morgenhimmel nicht mehr möglich sind. Die Kometenerscheinung ist auf der Südhalbkugel in der Woche nach dem Perihel noch weit spektakulärer geworden, als sie es auf der Nordhalbkugel war. Da der Winkelabstand des Kometen zur Sonne nach dem Perihel schnell angestiegen ist, sind die Sichtbedingungen u.a. in Australien, Südafrika und Südamerika besser als vor dem Perihel in Europa.

Quelle: http://www.waa.at/hotspots/kometen/c2006p1.html