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In der fernen Vergangenheit waren die Menschen sowohl ehrfürchtig als auch beunruhigt über Kometen und nahmen sie als langhaarige Sterne wahr, die unangekündigt und unvorhersehbar am Himmel erschienen. Chinesische Astronomen führten jahrhundertelang umfangreiche Aufzeichnungen, einschließlich Abbildungen von charakteristischen Typen von Kometenschweifen, Zeiten des Erscheinens und Verschwindens von Kometen und Himmelspositionen. Diese historischen Kometen-Annalen haben sich als wertvolle Ressource für spätere Astronomen erwiesen.
Wir wissen heute, dass Kometen Überbleibsel aus der Anfangszeit unseres Sonnensystems vor etwa 4,6 Milliarden Jahren sind und meist aus Eis bestehen, das mit dunklem organischem Material überzogen ist. Man hat sie als „schmutzige Schneebälle“ bezeichnet. Sie könnten wichtige Hinweise auf die Entstehung unseres Sonnensystems liefern. Kometen könnten Wasser und organische Verbindungen, die Bausteine des Lebens, auf die frühe Erde und in andere Teile des Sonnensystems gebracht haben.
Woher kommen die Kometen?
Woher kommen Kometen?
Wie vom Astronomen Gerard Kuiper 1951 theoretisiert, existiert jenseits des Neptun ein scheibenförmiger Gürtel aus Eiskörpern, in dem eine Population dunkler Kometen die Sonne im Bereich des Pluto umkreist. Diese eisigen Objekte, die gelegentlich durch die Schwerkraft in Bahnen gedrängt werden, die sie näher an die Sonne bringen, werden zu den sogenannten kurzperiodischen Kometen. Sie brauchen weniger als 200 Jahre, um die Sonne zu umrunden, und in vielen Fällen ist ihr Erscheinen vorhersehbar, weil sie schon einmal vorbeigezogen sind. Weniger vorhersehbar sind langperiodische Kometen, von denen viele aus einer Region namens Oortsche Wolke kommen, die etwa 100.000 Astronomische Einheiten (das ist etwa das 100.000-fache der Entfernung zwischen Erde und Sonne) von der Sonne entfernt ist. Diese Kometen der Oortschen Wolke können bis zu 30 Millionen Jahre brauchen, um eine Reise um die Sonne zu vollenden.
Jeder Komet hat einen winzigen gefrorenen Teil, den sogenannten Kern, der oft nicht größer als ein paar Kilometer im Durchmesser ist. Der Kern enthält eisige Brocken, gefrorene Gase mit eingebetteten Staubteilchen. Ein Komet erwärmt sich, wenn er sich der Sonne nähert, und entwickelt eine Atmosphäre, auch Koma genannt. Die Hitze der Sonne bewirkt, dass sich das Eis des Kometen in Gase verwandelt und die Koma größer wird. Die Koma kann sich über Hunderttausende von Kilometern erstrecken. Der Druck des Sonnenlichts und der schnellen Sonnenpartikel (Sonnenwind) kann den Staub und das Gas der Koma von der Sonne wegblasen, wodurch manchmal ein langer, heller Schweif entsteht. Kometen haben eigentlich zwei Schweife – einen Staubschweif und einen Ionenschweif (Gasschweif).
Die meisten Kometen bewegen sich in sicherer Entfernung von der Sonne – Komet Halley kommt nicht näher als 89 Millionen Kilometer. Einige Kometen, so genannte Sungrazer, stürzen jedoch direkt in die Sonne oder kommen ihr so nahe, dass sie zerbrechen und verdampfen.
Erforschung von Kometen
Erforschung von Kometen
Wissenschaftler wollten Kometen schon lange im Detail studieren, verlockt durch die wenigen Bilder des Kometenkerns von Halley aus dem Jahr 1986. Die NASA-Raumsonde Deep Space 1 flog 2001 am Kometen Borrelly vorbei und fotografierte seinen Kern, der etwa 8 Kilometer lang ist.
Die NASA-Mission Stardust flog im Januar 2004 erfolgreich bis auf 236 Kilometer an den Kern des Kometen Wild 2 heran und sammelte Kometenpartikel und interstellaren Staub für eine Probenrückführung zur Erde im Jahr 2006. Die Fotos, die bei diesem nahen Vorbeiflug an einem Kometenkern aufgenommen wurden, zeigen Staubfahnen und eine zerklüftete, strukturierte Oberfläche. Die Analyse der Stardust-Proben deutet darauf hin, dass Kometen möglicherweise komplexer sind als ursprünglich angenommen. In den Proben wurden Mineralien gefunden, die in der Nähe der Sonne oder anderer Sterne entstanden sind, was darauf hindeutet, dass Materialien aus den inneren Regionen des Sonnensystems in die äußeren Regionen gelangten, wo sich Kometen bildeten.
Eine weitere NASA-Mission, Deep Impact, bestand aus einer Vorbeiflugsonde und einem Impaktor. Im Juli 2005 wurde der Impaktor bei einer geplanten Kollision in die Bahn des Kerns des Kometen Tempel 1 geschleudert, wodurch der Impaktor verdampfte und große Mengen an feinem, pulverförmigem Material aus der Oberfläche des Kometen herausgeschleudert wurden. Auf dem Weg zum Einschlag bildete die Impaktorkamera den Kometen immer detaillierter ab. Zwei Kameras und ein Spektrometer auf der Vorbeiflugsonde zeichneten den dramatischen Aushub auf, der half, die innere Zusammensetzung und Struktur des Kerns zu bestimmen.
Nach ihren erfolgreichen Hauptmissionen waren die Raumsonde Deep Impact und die Raumsonde Stardust noch gesund und wurden für weitere Kometenvorbeiflüge eingesetzt. Die Mission von Deep Impact, EPOXI (Extrasolar Planet Observation and Deep Impact Extended Investigation), umfasste zwei Projekte: die Deep Impact Extended Investigation (DIXI), die im November 2010 dem Kometen Hartley 2 begegnete, und die Untersuchung Extrasolar Planet Observation and Characterization (EPOCh), die auf dem Weg zu Hartley 2 nach erdgroßen Planeten um andere Sterne suchte. Die NASA kehrte 2011 zum Kometen Tempel 1 zurück, als die Stardust-Mission New Exploration of Tempel 1 (NExT) Veränderungen im Kern seit der Begegnung mit Deep Impact im Jahr 2005 beobachtete.
Wie Kometen ihre Namen bekommen
Wie Kometen ihre Namen bekommen
Die Namensgebung von Kometen kann kompliziert sein. Kometen werden in der Regel nach ihrem Entdecker benannt – entweder nach einer Person oder einem Raumschiff. Diese Richtlinie der Internationalen Astronomischen Union wurde erst im letzten Jahrhundert entwickelt. Zum Beispiel wurde der Komet Shoemaker-Levy 9 so benannt, weil er der neunte kurzperiodische Komet war, der von Eugene und Carolyn Shoemaker und David Levy entdeckt wurde. Da Raumsonden bei der Entdeckung von Kometen sehr effektiv sind, tragen viele Kometen LINEAR, SOHO oder WISE in ihrem Namen.