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Kometen Einführung Kometenanimation Ansichten von Kometen |
| Kometen |
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Der Halleysche Komet Shoemaker-Levy 9 Shoemaker-Levy 9 Hintergrund Shoemaker-Levy 9 Einschlag Hubble PR - Kollisionsergebnisse Kometenbilder Kometen Bilder-/Animationengallerie |
| Kometenentdeckungen |
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Kuipergürtelobjekte Kometen hinter Neptun Kometen Schnellkursus „Kochen“ eines Kometenkerns Chronologie der Kometenentdeckungen |
Die Strukturen von Kometen sind verschieden und sehr dynamisch, aber alle entwickeln eine Wolke aus diffusem Material, genannt Koma, die gewöhnlich an Größe und Helligkeit zunimmt, sobald sie sich der Sonne nähern. Normalerweise ist ein kleiner, heller Kern oder Nukleus (mit einem Durchmesser unter 10 km) inmitten der Koma sichtbar. Koma und Kern zusammen bilden den Kopf eines Kometen.
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Wenn sich Kometen der Sonne nähern, entwickeln sie enorme Schweife aus leuchtendem Material, die sich über Millionen von Kilometern vom Kopf weg sonnabgewandt erstrecken. Sind sie weit von der Sonne entfernt, sind ihre Kerne sehr kalt und ihre Materie ist fest an ihren Kern gefroren. In diesem Zustand werden Kometen manchmal als „schmutzige Eisberge“ oder „matschige Schneebälle“ bezeichnet, weil mehr als die Hälfte ihres Materials aus Eis besteht. Nähert sich ein Komet auf wenige AE der Sonne, erwärmt sich die Oberfläche des Kerns und flüchtige Gase verdampfen. Die verdampften Moleküle kochen auf und tragen kleine feste Partikel mit sich, die die Koma des Kometen aus Gas und Staub bilden.
Ist ein Kern gefroren, kann er nur durch reflektiertes Sonnenlicht gesehen werden. Sobald sich eine Koma zu entwickeln beginnt, reflektiert der Staub mehr Sonnenlicht und das Gas in der Koma absorbiert UV-Strahlung und beginnt zu floureszieren. Bei etwa 5 AE ab der Sonne wird gewöhnlicherweise die Floureszenz stärker als der Widerschein des reflektierten Lichts.
Sobald ein Komet UV-Licht absorbiert, lassen chemische Prozesse Wasserstoff entweichen, der der Gravitation des Kometen widersteht und eine Wasserstoffhülle bildet. Diese Hülle kann von der Erde aus nicht gesehen werden, weil ihr Licht von unserer Atmosphäre absorbiert wird, aber Raumsonden können sie feststellen.
Der Druck der Sonnenstrahlung und des Sonnenwindes beschleunigen Material mit verschiedenen Geschwindigkeiten, abhängig von Größe und Masse des Materials, vom Kometenkopf weg. So werden relativ massige Staubschweife langsam beschleunigt und neigen dazu, sich zu einer Kurve zu verbiegen. Der Ionenschweif ist weniger massig, und er wird so stark beschleunigt, daß er sich fast geradlinig und der Sonne gegenüberliegend erstreckt. Die folgende Ansicht des Kometen West zeigt zwei getrennte Schweife. Der dünne blaue Plasmaschweif besteht aus Gasen und der breite weiße Schweif besteht aus mikroskopischen Staubpartikeln.
Jedesmal, wenn ein Komet die Sonne besucht, verliert er einen Teil seiner flüchtigen Bestandteile. Unter Umständen wird auch er zu einer einfachen felsigen Masse im Sonnensystem. Aus diesem Grund gelten Kometen als kurzlebig, für kosmische Maßstäbe. Viele Wissenschaftler glauben, daß manche Asteroiden nichts anderes als erloschene Kometenkerne sind, also Kometen, die ihre flüchtigen Bestandteile verloren haben.
| Kometenanimation |
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| Ansichten von Kometen |
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Der Komet Kohoutek
Dieses Farbfoto des Kometen Kohoutek wurde von Mitgliedern des
lunar and planetary laboratory photographic team der University of
Arizona aufgenommen. Sie fotografierten den Kometen vom Catalina Observatorium
aus mit einer 35mm-Kamera am 11. Januar 1974.
(Mit freundlicher Genehmigung der NASA)
Der Komet Hyakutake
Diese Hubble Space Telescope Aufnahmen des Kometen Hyakutake wurden am 25.
März 1996 gemacht, als der Komet in einem Abstand von 9,3 Millionen
Kilometern die Erde passierte. Die Bilder fokussieren
sich auf eine sehr kleine Gegend in der Nähe des Herzen des Kometen, dem
eisigen, festen Kern, und liefern einen außerordentlich klaren Anblick
der kernnahen Region des Kometen.
Das linke Bild hat eine Spannweite von 3340 km und zeigt, daß der meiste Staub auf der sonnzugewandten Seite des Kometen produziert wird. Links oben sind auch drei kleine Teile zu sehen, die vom Kometen abgebrochen sind und ihre eigenen Schweife entwickeln. Eisige Regionen des Nukleus werden aktiv, sobald sie in das Sonnenlicht rotieren, indem sie große Mengen Staub in den Strahl auswerfen, der fein auf diesem Bild zu sehen ist. Das Sonnenlicht, das auf diesen Staub trifft, dreht ihn möglicherweise um und „bläst“ ihn auf die Hemisphäre des Schweifs.
Das Bild unten rechts ist eine Großaufnahme der kernnahen Region und
zeigt nur 760 Kilometer. Der Kern befindet sich nahe der Mitte des Ausschnitts,
aber die hellste Gegend ist wahrscheinlicher die Spitze des kräftigsten
Staubstrahls als der Kern selbst. Vermutlich liegt die Kernoberfläche
direkt unter diesem hellen Strahl. Das Bild oben rechts zeigt Teile des Kern,
die offensichtlich abgebrochen sind. Es zeigt wenigstens drei einzelne Objekte,
die wahrscheinlich aus grobkörnigem Staub bestehen. Große
Bruchstücke des Kerns würden nicht in den Schweif beschleunigt
werden, was aber in diesem Bild der Fall zu sein scheint.
(Quellen: H. A. Weaver--Applied Research Corp.,
HST Comet Hyakutake Observing Team und die NASA)
Erste Röntgenstrahlen des Kometen Hyakutake entdeckt
Diese Aufnahme zeigt die Entdeckung starker Röntgenstrahlung, die vom
Kometen Hyakutake kommt. Das Bild entstand am 27. März 1996 vom deutschen
Satelliten ROSAT aus. Der Komet war seinem erdnächsten Punkt sehr nahe,
als bei einer Entfernung unter 10 Millionen Kilometer die ersten
Röntgenstrahlen von ROSAT eingefangen wurden. Die Stärke und die
schnellen Veränderungen der Intensität der Röntgenstrahlung
des Kometen waren sowohl eine Überraschung als auch ein Rätsel
für die Astronomen. „Wir hatten keine klare Erwartung davon,
daß Kometen auch im Röntgenbereich strahlen“, sagte Dr. Michael
J. Mumma vom Goddard Space Flight Center der NASA, in
Greenbelt, MD. Röntgenstrahlen wurden bei einem Kometen vorher noch nie
beobachtet, und Wissenschaftler hatten optimistische Vorhersagen gemacht, die
sich als 100mal schwächer als die tatsächlich von ROSAT gemessene
Strahlung erwiesen. Die starken Schwankungen in der Helligkeit der
Röntgenstrahlen waren eine weitere Überraschung. Es gab
ausgesprochene Anstiege und Abfälle in der Helligkeit der
Röntgenstrahlen von einer ROSAT-Beobachtung zur nächsten,
typischerweise über einen Abstand von wenigen Stunden.
Immer noch ein Rätsel ist die Natur des physikalischen Prozesses, der
die Röntgenstrahlen produziert, aber die ROSAT-Aufnahme könnte Spuren
des Prozesses enthalten. Auf dem Bild scheinen die Röntgenstrahlen des
Kometen aus einer sichelförmigen Gegend auf der Sonnenseite des Kometen
Hyakutake zu kommen. Eine vorläufige Theorie besagt, daß
Röntgenstrahlen der Sonne von einer Wolke gasförmiger
Wasserstoffmoleküle, die den Kern umgeben, absorbiert worden waren und
dann von den Molekülen in einem Prozeß wieder abgestrahlt wurden,
den die Physiker „Floureszenz“ nennen. Nach dieser Theorie ist die
Wolke so dick, daß die Sonnenseite fast alle Röntgenstrahlen der
Sonne absorbiert, sodaß nichts Verbleibendes davon die Wolke erreichen
kann. Dies könnte erklären, warum die kometischen
Röntgenstrahlen die Form einer Sichel haben, und nicht die Form einer Kugel
um den Kern. Eine weitere mögliche Erklärung ist, daß die
Röntgenstrahlen von einer störenden Kollision zwischen dem Kometen
und dem überschallschnellen „Wind“ aus Plasma und Partikeln,
der von der Sonne weg strömt, produziert werden.
Der Komet 1993a Mueller
Dies ist eine CCD-Aufnahme des Kometen 1993a Mueller, die am 6. Oktober 1993
mit einem 288mm f/5.2 Schmidt-Cassegrain-Teleskop gemacht wurde. Der Komet
hat einen Komadurchmesser von 3 Zoll und einen fächerförmigen
Schweif, der bis zu 7 Zoll lang ist.
(Mit freundlicher Genehmigung durch Erich Meyer und Herbert Raab,
Österreich)
Der Komet West (1975)
Dieses Foto machte der Amateurastronom John Laborde am 9. März 1976.
Das Bild zeigt zwei unabhängige Schweife. Der dünne blaue
Plasmaschweif besteht aus Gasen und der breite
weiße aus mikroskopischen Staubpartikeln.
(Mit freundlicher Genehmigung durch John Laborde)
Der Komet Hale-Bopp
Diese Bilder des Hubble Space Telescope der NASA zeigen bemerkenswerte
„Windrad“muster und einen Klecks freischwebenden Schutts nahe des
Kerns. Der helle Lichtklumpen entlang der Spirale (oberhalb des Kerns, der
sich in der Nähe der Mitte des Bildes befindet) könnte ein
Bruchstück der eisigen Kruste des Kometen sein, das durch eine Kombination
aus dem Schmelzen des Eises und der Rotation des Kometen in den Raum
geschleudert wurde und anschließend in eine helle Partikelwolke zerfiel.
Obwohl der „Klecks“ dreieinhalbmal feiner ist als der hellste
Ausschnitt des Kerns, scheint der Klumpen heller zu sein, weil er eine
größere Fläche bedeckt. Der Schutt folgt dem Spiralmuster nach
außen, weil der feste Kern wie ein Rasensprenger rotiert, der sich
einmal in der Woche um sich selbst dreht.
Asteroiden
Meteoriten