Kometen sind eisige Körper im Weltraum, die Gas oder Staub freisetzen. Sie werden oft mit schmutzigen Schneebällen verglichen, obwohl neuere Forschungen einige Wissenschaftler dazu veranlasst haben, sie als „schmutzige Schneebälle“ zu bezeichnen. Kometen enthalten Staub, Eis, Kohlendioxid, Ammoniak, Methan und mehr. Astronomen gehen davon aus, dass Kometen Reste des Materials sind, aus dem sich das Sonnensystem vor etwa 4,6 Milliarden Jahren gebildet hat.
Einige Forscher glauben, dass Kometen ursprünglich einen Teil des Wassers und der organischen Moleküle auf die Erde gebracht haben könnten, aus denen sich heute das Leben hier zusammensetzt. Um diese Hypothese zu erforschen, untersucht die Rosetta-Mission, die am 12. November 2014 mit einer Sonde auf einem Kometen gelandet ist, dessen Kern und Umgebung und beobachtet, wie er sich bei seiner Annäherung an die Sonne verändert.
Kometen umkreisen die Sonne, aber man nimmt an, dass die meisten in einem Gebiet leben, das als Oortsche Wolke bekannt ist, weit jenseits der Umlaufbahn von Pluto. Gelegentlich streift ein Komet durch das innere Sonnensystem; einige tun dies regelmäßig, andere nur einmal alle paar Jahrhunderte. Viele Menschen haben noch nie einen Kometen gesehen, aber diejenigen, die ihn einmal gesehen haben, werden das Himmelsschauspiel nicht so schnell vergessen.
Physikalische Eigenschaften
Der feste Kern eines Kometen besteht laut NASA hauptsächlich aus Eis und Staub, der mit dunklem organischem Material überzogen ist, wobei das Eis hauptsächlich aus gefrorenem Wasser besteht, aber vielleicht auch aus anderen gefrorenen Substanzen wie Ammoniak, Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Methan. Der Kern könnte einen kleinen felsigen Kern haben.
Wenn sich ein Komet der Sonne nähert, beginnt sich das Eis auf der Oberfläche des Kerns in Gas zu verwandeln und bildet eine Wolke, die als Koma bezeichnet wird. Die Strahlung der Sonne drückt Staubpartikel von der Koma weg und bildet einen Staubschweif, während geladene Teilchen von der Sonne einige der Gase des Kometen in Ionen umwandeln und so einen Ionenschweif bilden. Da Kometenschweife durch das Sonnenlicht und den Sonnenwind geformt werden, zeigen sie immer von der Sonne weg. Kometenschweife können Planeten besprühen, wie es 2013 beim Kometen Siding Spring und dem Mars der Fall war.
Auf den ersten Blick mögen Kometen und Asteroiden sehr ähnlich erscheinen. Der Unterschied liegt im Vorhandensein von Koma und Schweif. Manchmal wird ein Komet fälschlicherweise für einen Asteroiden gehalten, bevor Folgebeobachtungen das Vorhandensein eines oder beider dieser Merkmale aufzeigen.
Die Kerne der meisten Kometen haben eine Größe von 16 Kilometern oder weniger. Einige Kometen haben Komas, die fast 1 Mio. Meilen (1,6 Mio. km) breit sind, und einige haben Schweife, die bis zu 160 Mio. km (100 Mio. Meilen) lang sind.
Wir können eine Reihe von Kometen mit bloßem Auge sehen, wenn sie nahe an der Sonne vorbeiziehen, weil ihre Komas und Schweife das Sonnenlicht reflektieren oder sogar durch die von der Sonne absorbierte Energie leuchten. Die meisten Kometen sind jedoch zu klein oder zu schwach, um sie ohne Teleskop zu sehen.
Kometen hinterlassen eine Spur von Trümmern, die auf der Erde zu Meteoritenschauern führen können. Der Perseiden-Meteorschauer zum Beispiel findet jedes Jahr zwischen dem 9. und 13. August statt, wenn die Erde die Bahn des Swift-Tuttle-Kometen passiert.
Bahneigenschaften
Astronomen klassifizieren Kometen nach der Dauer ihrer Umlaufbahn um die Sonne. Kurzperiodische Kometen benötigen etwa 200 Jahre oder weniger für einen Umlauf, langperiodische Kometen brauchen mehr als 200 Jahre, und einmalig auftretende Kometen sind nicht an die Sonne gebunden und befinden sich auf Bahnen, die sie aus dem Sonnensystem herausführen, so die NASA. Kürzlich haben Wissenschaftler auch Kometen im Asteroidengürtel entdeckt – diese Kometen des Gürtels könnten eine wichtige Wasserquelle für die inneren terrestrischen Planeten sein.
Wissenschaftler gehen davon aus, dass kurzperiodische Kometen, die auch als periodische Kometen bezeichnet werden, aus einem scheibenförmigen Band eisiger Objekte stammen, das als Kuipergürtel jenseits der Neptunbahn bekannt ist, wobei die Gravitationswechselwirkungen mit den äußeren Planeten diese Körper nach innen ziehen, wo sie zu aktiven Kometen werden. Man nimmt an, dass langperiodische Kometen aus der fast kugelförmigen Oortschen Wolke weiter draußen stammen, die durch die Anziehungskraft vorbeiziehender Sterne nach innen gezogen werden. Im Jahr 2017 fanden Wissenschaftler heraus, dass es möglicherweise siebenmal mehr große langperiodische Kometen gibt als bisher angenommen.
Einige Kometen, so genannte Sonnengrazer, krachen direkt in die Sonne oder kommen ihr so nahe, dass sie zerbrechen und verdampfen. Einige Forscher befürchten auch, dass Kometen eine Gefahr für die Erde darstellen könnten.
Benennung
Im Allgemeinen werden Kometen nach ihrem Entdecker benannt. Der Komet Shoemaker-Levy 9 zum Beispiel erhielt seinen Namen, weil er der neunte kurzperiodische Komet war, der von Eugene und Carolyn Shoemaker und David Levy entdeckt wurde. Auch Raumsonden haben sich bei der Entdeckung von Kometen als sehr effektiv erwiesen, so dass die Namen vieler Kometen die Namen von Missionen wie SOHO oder WISE enthalten.
Geschichte
In der Antike lösten Kometen sowohl Ehrfurcht als auch Beunruhigung aus, da sie „haarige Sterne“ waren, die feurigen Schwertern ähnelten und unvorhersehbar am Himmel erschienen. Oft schienen Kometen Vorzeichen des Untergangs zu sein – die älteste bekannte Mythologie, das babylonische „Gilgamesch-Epos“, beschrieb Feuer, Schwefel und Flut bei der Ankunft eines Kometen, und der römische Kaiser Nero rettete sich vor dem „Fluch des Kometen“, indem er alle möglichen Nachfolger auf seinem Thron hinrichten ließ. Diese Angst beschränkte sich nicht nur auf die ferne Vergangenheit – 1910 versiegelten die Menschen in Chicago ihre Fenster, um sich vor dem zu schützen, was sie für den giftigen Schweif des Kometen hielten.
Jahrhundertelang glaubten die Wissenschaftler, dass Kometen in der Erdatmosphäre umherziehen, aber 1577 zeigten die Beobachtungen des dänischen Astronomen Tycho Brahe, dass sie tatsächlich weit über den Mond hinausziehen. Isaac Newton entdeckte später, dass sich Kometen in elliptischen, ovalen Bahnen um die Sonne bewegen, und sagte richtig voraus, dass sie immer wieder zurückkehren könnten.
Chinesische Astronomen führten jahrhundertelang umfangreiche Aufzeichnungen über Kometen, einschließlich Beobachtungen des Halleyschen Kometen, die bis mindestens 240 v. Chr. zurückreichen – historische Aufzeichnungen, die sich für spätere Astronomen als wertvolle Quellen erwiesen haben.
In jüngster Zeit haben sich mehrere Missionen zu Kometen gewagt. Die NASA-Mission Deep Impact ließ 2005 einen Impaktor in den Kometen Tempel 1 einschlagen und zeichnete die dramatische Explosion auf, die Aufschluss über die innere Zusammensetzung und Struktur des Kerns gab. Im Jahr 2009 gab die NASA bekannt, dass die von der Mission Stardust vom Kometen Wild 2 zurückkehrenden Proben einen Baustein des Lebens enthüllten.
Im Jahr 2014 trat die Raumsonde Rosetta der Europäischen Weltraumorganisation in eine Umlaufbahn um den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko ein. Die Landefähre Philae landete am 12. November 2014. Zu den zahlreichen Entdeckungen der Rosetta-Mission gehörten der erste Nachweis organischer Moleküle auf der Oberfläche eines Kometen, ein seltsamer Gesang des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, die Möglichkeit, dass die seltsame Form des Kometen darauf zurückzuführen ist, dass er sich auseinanderdreht oder dass zwei Kometen miteinander verschmolzen sind, und die Tatsache, dass Kometen eine harte, knusprige Außenseite und ein kaltes, aber weiches Inneres haben können, genau wie gebratenes Eis. Am 30. September 2016 legte Rosetta eine absichtliche Bruchlandung auf dem Kometen hin und beendete damit ihre Mission.
Berühmte Kometen
Der Komet von Halley ist wahrscheinlich der berühmteste Komet der Welt und wurde sogar auf dem Wandteppich von Bayeux abgebildet, der die Schlacht von Hastings im Jahr 1066 dokumentiert. Er wird alle 76 Jahre für das bloße Auge sichtbar, wenn er sich der Sonne nähert. Als sich der Halleysche Komet 1986 der Erde näherte, flogen fünf Raumsonden an ihm vorbei und sammelten noch nie dagewesene Details. Sie kamen nahe genug heran, um seinen Kern zu untersuchen, der normalerweise von der Koma des Kometen verdeckt wird. Der etwa kartoffelförmige, 15 km lange Komet besteht zu gleichen Teilen aus Eis und Staub, wobei etwa 80 % des Eises aus Wasser und etwa 15 % aus gefrorenem Kohlenmonoxid bestehen. Die Forscher glauben, dass andere Kometen dem Halleyschen Kometen chemisch ähnlich sind. Der Kern des Halleyschen Kometen war unerwartet extrem dunkelschwarz – seine Oberfläche, und vielleicht die der meisten anderen, ist offenbar mit einer schwarzen Staubkruste über dem größten Teil des Eises bedeckt, und er setzt nur dann Gas frei, wenn Löcher in dieser Kruste das Eis der Sonne aussetzen.
Der Komet Shoemaker-Levy 9 kollidierte 1994 auf spektakuläre Weise mit Jupiter, wobei die Anziehungskraft des Riesenplaneten den Kometen bei mindestens 21 sichtbaren Einschlägen auseinander riss. Die größte Kollision verursachte einen Feuerball, der etwa 3.000 km (1.800 Meilen) über die jovianischen Wolken aufstieg, sowie einen riesigen dunklen Fleck mit einem Durchmesser von mehr als 12.000 km (7.460 Meilen) – etwa so groß wie die Erde – und man schätzt, dass er mit der Kraft von 6.000 Gigatonnen TNT explodierte.
Ein neuerer, gut sichtbarer Komet war Hale-Bopp, der 1997 bis auf 197 Mio. km (122 Mio. Meilen) an die Erde herankam. Sein ungewöhnlich großer Kern gab viel Staub und Gas ab – schätzungsweise 30 bis 40 km im Durchmesser – und erschien hell mit bloßem Auge.
Comet ISON sollte 2013 eine spektakuläre Show bieten. Der Sonnengrabscher überlebte jedoch seine nahe Begegnung mit der Sonne nicht und wurde im Dezember zerstört.
Zusätzliche Berichte von Nola Taylor Redd, Space.com-Mitarbeiterin
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