Dit is een uitstekend artikel.

komeet

Van Wikipedia, de gratis encyclopedie
Spring naar navigatie Spring naar zoeken
Komeet Churyumov-Gerasimenko , gevangen door het Rosetta- ruimtevaartuig (2014)
Hale-Bopp , opgenomen op 11 maart 1997
De grote komeet van 1881 (tekening door ÉL Trouvelot )

Een komeet of staartster is een klein hemellichaam, meestal een paar kilometer in diameter, dat in de delen van zijn baan nabij de zon een coma ontwikkelt dat wordt gegenereerd door uitgassing en meestal ook een gloeiende staart (lichtspoor). De naam komt van het oude Griekse κομήτης komḗtēs ( "haar ster"), afgeleid van κόμη kómē ( "hoofdhaar, manen"). [1]

Net als asteroïden zijn kometen overblijfselen van de vorming van het zonnestelsel en bestaan ​​ze uit ijs, stof en los gesteente . Ze vormden zich in de buitenste, koude gebieden van het zonnestelsel (meestal buiten de baan van Neptunus ), waar de overvloedige waterstof- en koolstofverbindingen condenseerden tot ijs .

In de buurt van de zon is de komeetkern, die meestal slechts enkele kilometers groot is, omgeven door een diffuus, mistig omhulsel, een coma genaamd, dat een omvang van 2 tot 3 miljoen kilometer kan bereiken. De kern en coma samen worden ook wel de kop van de komeet genoemd . Het meest opvallende kenmerk van de kometen dat vanaf de aarde zichtbaar is, is echter de staart . Het vormt zich alleen op een afstand van minder dan 2 AU , maar kan bij grote objecten dicht bij de zon een lengte van enkele 100 miljoen kilometer bereiken. Meestal zijn het maar enkele tientallen miljoenen kilometers.

Het aantal nieuw ontdekte kometen bedroeg tot de jaren negentig ongeveer 10 per jaar en is sindsdien aanzienlijk toegenomen dankzij automatische zoekprogramma's en ruimtetelescopen . De meeste nieuwe kometen en de kometen die al in eerdere banen zijn waargenomen, zijn alleen in de telescoop te zien . Naarmate ze de zon naderen, beginnen ze intenser te schijnen, maar de ontwikkeling van helderheid en staart kan niet precies worden voorspeld. Er zijn slechts ongeveer 10 werkelijk indrukwekkende verschijningen per eeuw. [2]

Geschiedenis van kometenonderzoek

Memorandum uit 1661 over de effecten van een komeet

Zelfs in de begintijd wekten kometen grote belangstelling omdat ze plotseling verschijnen en zich volledig anders gedragen dan andere hemellichamen. In de oudheid en tot in de Middeleeuwen werden ze daarom vaak gezien als herauten van het lot of tekens van de goden.

In de oudheid was het bij de waarneming van een conjunctie met het blote oog een samensmelting van een planeet met een ster, die van Aristoteles v in zijn boek "Meteorologica" in 350e BC en werd beschouwd als een mogelijke oorzaak van komeetvorming. Het is duidelijk een gebeurtenis die ongeveer tien jaar voordat het werd geschreven in Griekenland in de ochtenduren aan de oostelijke horizon te zien is, waarbij de kleinste hoekafstand tussen de eclipticaster Wasat en de planeet Jupiter in het sterrenbeeld Tweelingen slechts ongeveer 20 was. boogminuten. Vanwege het feit dat er tijdens deze gebeurtenis geen komeet werd gevormd, sloot Aristoteles dergelijke gebeurtenissen uit als de oorzaak van het verschijnen van kometen. [3] Aristoteles en Ptolemaeus dachten daarom dat kometen dampen waren uit de aardatmosfeer.

Volgens Diodorus van Sicilië (1e eeuw voor Christus) waren de Babyloniërs of Chaldeeën in staat kometen te observeren en hun terugkeer te berekenen. [4] Pythagoras van Samos , wiens leer werd beïnvloed door Egyptische en Perzische kennis, onderwees volgens een legende: Kometen zijn hemellichamen met een gesloten cirkelvormig pad, dat wil zeggen dat ze met regelmatige tussenpozen weer zichtbaar worden. Volgens de Romeinse auteur Seneca waren mensen in de oude rijken teleurgesteld toen kometen niet terugkeerden, dus voorspellingen over hen bleken niet te kloppen.

Alleen Regiomontanus herkende onafhankelijke hemellichamen in de kometen en probeerde in 1472 een baan te meten. Het oudste gedrukte kometenboek is waarschijnlijk de Tractatus de Cometis, die in 1472 in Beromünster en in 1474 in Venetië werd uitgegeven door de Zürichse stadsdokter Eberhard Schleusinger , geboren in Goßmannsdorf bij Hofheim in Neder-Franken en wiens werk de basis vormt voor Pronosticatio van Johannes Lichtenberger . [5] [6] Als het begin van het wetenschappelijke komeetonderzoek kan de realisatie van Tycho Brahe worden beschouwd dat het geen verschijnselen van de aardatmosfeer zijn . Want hij vond de komeet van 1577 dat deze minimaal 230 radii van de aarde verwijderd moest zijn. Het duurde echter vele decennia voordat deze veronderstelling kon zegevieren, en zelfs Galileo sprak het nog steeds tegen. Edmond Halley slaagde er in 1682 in de staartster te detecteren die dat jaar verscheen als een periodiek terugkerend hemellichaam. De komeet, ook waargenomen in 1607, 1531 en 1456, beweegt zich in 76 jaar op een langwerpige ellips rond de zon. Tegenwoordig worden er jaarlijks gemiddeld 20-30 kometen ontdekt.

Het kennisniveau over kometen rond het midden van de 19e eeuw is te vinden in Scheffels humoristische lied Der Komet [7] : “Even Humboldt, the old man of researching power,…: 'The comet fills, much dunner dan foam, with de kleinste van de massa's grootste kamer ??'"

Overzicht

karakteriseren

Kometen worden verdeeld in aperiodieke kometen en periodieke kometen op basis van hun verschijningsinterval. Deze laatste zijn onderverdeeld in langperiodieke en kortperiodieke kometen op basis van hun omlooptijden .

aperiodieke kometen

Kometen die - vanwege hun parabolische of hyperbolische baan - zeker niet zullen terugkeren, of individuele waarnemingen waarover nog geen uitspraak kan worden gedaan vanwege een gebrek aan nauwkeurige baanbepaling .

periodieke kometen

Kometen waarvan de terugkeer wordt gegarandeerd door hun baanelementen , wat betekent dat ze in een stabiele baan om de zon draaien - tenminste voor een bepaalde periode.

  • Langperiodieke kometen met een omlooptijd van meer dan 200 jaar komen vermoedelijk uit de Oortwolk , hun orbitale neigingen zijn statistisch verdeeld en ze draaien om de zon in dezelfde richting als de planeten (prograd) en in de tegenovergestelde richting van de planetaire banen (retrograde). De excentriciteiten van hun banen zijn bijna 1 - maar de kometen zijn meestal nog steeds door de zwaartekracht aan de zon gebonden, hoewel ze tot 100 miljoen jaar nodig hebben voor hun baan. Excentriciteiten groter dan 1 ( hyperbolische banen ) zijn zeldzaam en worden voornamelijk veroorzaakt door orbitale verstoringen bij het passeren van de grote planeten . Theoretisch keren deze kometen niet meer dicht bij de zon terug, maar verlaten ze het zonnestelsel . In het buitengebied van het planetenstelsel zijn echter zelfs kleine krachten voldoende om de baan weer elliptisch te maken.
  • Kortperiodieke kometen met omlooptijden van minder dan 200 jaar zijn vermoedelijk afkomstig uit de Kuipergordel . Ze bewegen meestal in de gebruikelijke draairichting en hun helling is gemiddeld rond de 20 °, dus ze zijn dicht bij de ecliptica . In meer dan de helft van de kortperiodieke kometen is de grootste afstand van de zon ( aphelion ) nabij de baan van Jupiter 5 en 6 astronomische eenheden ( familie Jupiter ) . Dit zijn oorspronkelijk langperiodieke kometen waarvan de baan werd veranderd door de invloed van de zwaartekracht van Jupiter.

aanwijzing

Nieuw ontdekte kometen krijgen om de zes maanden eerst een naam van de International Astronomical Union , die bestaat uit het jaar van ontdekking en een hoofdletter die begint met A op 1 januari en B op 16 januari (tot Y op 16 december, de letter I worden overgeslagen) volgens het tijdstip van ontdekking. Daarnaast is er een getal zodat je in een halve maand meerdere kometen van elkaar kunt onderscheiden. Zodra de baanelementen van de komeet nauwkeuriger zijn bepaald, wordt de naam voorafgegaan door een andere letter volgens het volgende systeem:

P. de omlooptijd is minder dan 200 jaar of ten minste twee bevestigde waarnemingen van de periheliumpassage (periodieke komeet)
C. De omlooptijd is meer dan 200 jaar.
x Het pad is niet te bepalen.
NS. Periodieke komeet die verloren is gegaan of niet meer bestaat.
A. Achteraf blijkt dat het geen komeet is, maar een asteroïde .

De komeet Hyakutake staat bijvoorbeeld ook vermeld onder de aanduiding C / 1996 B2 . Hyakutake was dus de tweede komeet die in de tweede helft van januari 1996 werd ontdekt. Zijn omlooptijd is langer dan 200 jaar.

Meestal wordt een komeet ook vernoemd naar zijn ontdekker, bijvoorbeeld D / 1993 F2 is ook bekend als Shoemaker-Levy 9 - dit is de negende komeet die Eugene en Carolyn Shoemaker samen met David H. Levy ontdekten .

Komeetbanen

Animatie van de baan van een komeet

Omdat in nieuw ontdekte kometen slechts korte orbitale bogen zijn waargenomen, worden eerst de parabolische banen berekend. Aangezien een parabool slechts een wiskundig grensgeval is en niet als zodanig in de natuur kan voorkomen (zelfs de kleinste verstoring verandert hem in een ellips of een hyperbool ), lopen kometen waarvan de orbitale excentriciteit e = 1,0 (= parabool) is. wordt gegeven, in werkelijkheid ofwel op ellipsen (e <1,0) of op hyperbolen (e> 1,0). Met langere observatie en het verwerven van extra astrometrische posities, kan dan worden besloten of het ellipsen of hyperbolen zijn.

De verdeling van ongeveer 660 kometen is als volgt: 43% parabolen, 25% lange-periode ellipsen (omlooptijd meer dan 200 jaar), 17% korte-periode ellipsen (omlooptijd tot 200 jaar) en 15% hyperbolen. Het hoge aandeel parabolen is echter te wijten aan de te korte observatieperiode van veel kometenverschijnselen, waarbij langgerekte ellipsen niet van een parabool kunnen worden onderscheiden. Met een langere zichtbaarheid van 240 tot 500 dagen, beschrijft waarschijnlijk slechts 3% van de kometen een paraboolbaan. De ellipsen moeten dus overheersen.

Ontdekking en observatie van kometen

Terwijl er tot 1900 ongeveer 5 tot 10 nieuwe kometen per jaar werden ontdekt, is dit aantal nu gestegen tot meer dan 20. Automatische luchtonderzoeken en observaties van ruimtesondes zijn essentieel. Maar er zijn ook amateurastronomen die gespecialiseerd zijn in het zoeken naar kometen, vooral in Japan en Australië .

De Nieuw-Zeelander William Bradfield was het meest succesvol met 17 ontdekkingen tussen 1972 en 1995, die allemaal naar hem vernoemd waren. Hij zocht systematisch de schemerhemel af op een afstand tot 90 ° van de zon en besteedde hier ongeveer 100 uur per jaar aan.

Een heldere verrekijker of een speciale komeetzoeker zijn geschikt voor visuele waarnemingen. Een zwakke vergroting bij hoge lichtintensiteit is belangrijk zodat de relatief lage oppervlaktehelderheid van de komeet (vergelijkbaar met die van waarnemende nevels) behouden blijft. De uittredepupil moet daarom overeenkomen met die van het aan het donker aangepaste oog (ca. 7 mm).

Tegenwoordig worden camera's met zeer gevoelige CCD-sensoren vooral gebruikt voor fotografie . Op detailfoto's (over de structuur van de staart van de komeet ) wordt de camera niet in de sterren gevolgd , maar door middel van benaderde padberekening de komeet zelf. De meeste bevinden zich bij hun ontdekking nog in het buitenste zonnestelsel en verschijnen alleen als een diffuus ster 15 tot 20 Magnitude .

Ruimtesondes naar kometen

De volgende tabel geeft een overzicht van enkele kometen die zijn bezocht door of gepland zijn door ruimtevaartuigen :

Achternaam Ontwikkeling
omslag
Ruimtesonde datum Beste
Benadering
(km)
Opmerkingen
Borrelly 1904 Diepe ruimte 1 2001 2200 Voorbij vliegen
Giacobini Zinner 1900 IJS 1985 7800 Voorbij vliegen
Grigg-Skjellerup 1902 Giotto 1992 200 Voorbij vliegen
Halley bekend sinds de oudheid Giotto 1986 596 Voorbij vliegen
Hartley 2 1986 Diepe impact ,
Verlengde missie EPOXI
2010 700 Voorbij vliegen,
kleinste bestudeerde komeet
Tempel 1 1867 Diepe gevolgen 2005 500;
Impactor dringt door
Impact + flyby
Churyumov
Gerasimenko
1969 Rosetta 2014 6 of 0 Baan van Rosetta; Landing van de Philae- lander op 12 november 2014, [8]
Rosetta's verval tot in de kern op 30 september 2016 [9]
Wild 2 1978 sterrenstof 2004 240 Flyby en terugvlucht naar de aarde ( voorbeeld retourmissie )

Ter vergelijking: juni 2018 nadert de sonde Hayabusa 2 de asteroïde Ryugu binnen enkele kilometers.

bouw

kern

De 5 km kern van Wild 2 ( Stardust , NASA )

Op grote afstand van de zon, kometen slechts uit de kern, die in hoofdzaak bestaat uit water dat is gestold in ijs , droogijs (CO2), CO ijs, methaan en ammoniak met mengsels van meteoriet-achtige kleine stof- en minerale deeltjes (bijv. silicaten , nikkelijzer) bestaat. Worden kometen genoemd en daarom ook wel vuile sneeuwballen (of vuile sneeuwballen) genoemd. De waarnemingen van de Deep Impact-missie hebben aangetoond dat (tenminste van de onderzochte kometen in de buitenste regionen van de kernmatrijs 1 ) zwaarder wegen dan de vaste componenten met betrekking tot de vluchtige elementen, zodat de aanduiding besneeuwde Dirtball (ijzige vuilbal ) waar is komt naar voren. Uit waarnemingen door de Giotto -ruimtesonde op komeet Halley is bekend dat kometen worden omgeven door een zwarte korst die slechts ongeveer 4% van het licht reflecteert ( albedo ) - hoewel kometen worden waargenomen als spectaculaire lichtverschijnselen, zijn hun kernen, interessant genoeg, de zwartste objecten in het zonnestelsel, veel donkerder dan bijvoorbeeld asfalt , dat ongeveer 7% van het licht weerkaatst.

Omdat alleen kleine delen van de kern worden ontgast, zoals meer in detail uitgelegd in de sectie over coma, wordt volgens recentere ideeën aangenomen dat het oppervlak wordt gevormd door een soort rotspuin, dat bestaat uit rotsen die te zwaar zijn om houd de aantrekkingskracht van de kern vast om te overwinnen. Giotto ontdekte ook minuscule deeltjes die rijk zijn aan de elementen koolstof (C), waterstof (H), zuurstof (O) en stikstof (N) en worden daarom ook wel CHON-deeltjes genoemd. Deze kunnen afkomstig zijn van een dunne laag roet die het oppervlak van de kern bedekt, wat het lage albedo zou verklaren. De huidige Rosetta-missie zou meer informatie moeten geven.

Fred Whipple , die in 1950 komeetkernen voor het eerst beschreef als conglomeraten van ijs en vaste componenten, speelde een bijzonder belangrijke rol bij het verklaren van de structuur van kometen.

coma

Samenstelling van de komeetcoma door Hale-Bopp (1997), genormaliseerd naar H 2 O
molecuul frequentie
H 2 O 100
CO 20ste
CO2 6-20
H 2 CO 1
CH 3 OH 2
NH 3 0,7-1,8
CH 4 0,6
C 2 H 2 0.1
C 2 H 6 0.3
HCOOH 0,06
CH 2 CO <0.03
CH 3 CHO 0,02
CH 3 CH 2 OH <0.05
CH 3 OCH 3 <0.45
HCOOCH 3 0,06
HNCO 0,06-0,1
NH 2 CHO 0,01
HCN 0,25
HNC 0,04
CH 3 CN 0,02
HC 3 N 0,02
H 2 S 1.5
OCS 0,5
H 2 CS 0,02
DUS 0.2-0.8
ZO 2 0.1

Zodra een komeet de baan van Jupiter benadert op een afstand van ongeveer 5 AU wanneer hij de zon nadert, vormt de interactie tussen de zonnewind en de komeet een komvormige coma , die ook straalachtige structuren nabij de kern vertoont. Het wordt gecreëerd door de sublimatie van vluchtige stoffen aan de kant die naar de zon is gericht, die stofdeeltjes wegvoeren die in het ijs zijn ingebed. Volgens de waarnemingen van de Giotto-sonde vindt deze sublimatie slechts plaats op zo'n 10 tot 15% van het oppervlak van de komeet, de vluchtige stoffen ontsnappen blijkbaar alleen op fragiele delen van de zwarte korst. De moedermoleculen die op deze punten ontsnappen, vormen het interne coma. Door verdere verhitting, ionisatie en dissociatie neemt het coma in omvang toe en vormt het uiteindelijk zichtbare coma van ionen en radicalen. Het wordt nog steeds omringd door een atomaire waterstofhalo die ultraviolette stralen uitstraalt , ook bekend als de UV-coma en in 1997 een diameter van 150 miljoen kilometer bereikte bij komeet Hale-Bopp. Omdat de ozonlaag ondoordringbaar is voor UV-straling, kan de UV-coma alleen van buiten de aardatmosfeer worden onderzocht.

staart

De componenten van de coma worden "weggeblazen" door stralingsdruk en zonnewind, zodat zich een staart vormt binnen de baan van Mars, of beter gezegd twee staarten:

  • Een smalle, langwerpige staart (type I-staart) , die in wezen uit moleculaire ionen bestaat en ook wel plasmastaart wordt genoemd . De stralingsdruk is niet voldoende om deze deeltjes te verklaren, zodat Ludwig Biermann in 1951 de deeltjesstraling van de zon, die nu bekend staat als de zonnewind , als verklaring hiervoor postuleerde. Tegenwoordig wordt aangenomen dat de komeetionen worden aangedreven door een interactie met het zonnemagneetveld, dat wordt meegevoerd door de geladen deeltjes van de zonnewind.
  • Een diffuse, gebogen staart (Type II staart) , ook wel stofstaart genoemd . De kleine stofdeeltjes die deze staart vormen, worden beïnvloed door de stralingsdruk van de zon, waarvan het effect kan worden verklaard door een splitsing in twee componenten:
    • Een radiale component die tegengesteld is aan de zwaartekracht en hoe deze kwadratisch afneemt met de afstand tot de zon. Dit werkt als een effectieve afname van de zonne-zwaartekracht, de stofdeeltjes bewegen daarom in "pseudo-Kepler-banen", die verschillen voor stofdeeltjes van verschillende grootte, aangezien de stralingsdruk afhangt van de deeltjesgrootte. Dit leidt tot een relatief sterke uitwaaiering van de stofstaart in vergelijking met de plasmastaart.
    • De andere effectieve component van de stralingsdruk is tegengesteld aan de bewegingsrichting van de stofdeeltjes en leidt tot een vertraging van de deeltjes die groter zijn dan de golflengte van het licht, dat wil zeggen groter dan ongeveer 0,5 µm. Op de lange termijn verplaatsen deze deeltjes zich op dezelfde manier als ander interplanetair stof op spiraalvormige banen naar de zon ( Poynting-Robertson-effect ). [10]
  • Zeer zelden, bij speciale baanconstellaties, is een tegenstaart ( type III staart , anti- staart ) zichtbaar. Dit is echter geen afzonderlijke staart, maar slechts een geometrisch projectie-effect: wanneer de aarde tussen de zon en de komeet beweegt, lijkt een deel van de stofstaart door zijn kromming voorbij de kop van de komeet uit te steken.

Het materiaalverlies van een komeet werd geschat op ongeveer 10 tot 50 ton per seconde voor "nieuwe" kometen die voor het eerst in de buurt van de zon komen. Na verschillende keren de zon te hebben benaderd, daalt het massaverlies tot minder dan 0,1 t / s. Deze kleine hoeveelheden materie van maximaal 0,03 tot 0,2 procent van de massa van de komeet per zonnepassage zorgen ervoor dat de staarten slechts een zeer lage dichtheid hebben. In het geval van de stofstaart wordt de enorme helderheid van de staarten verklaard door het grote oppervlak van de microscopisch kleine stofdeeltjes; in de plasmastaart draagt ​​zelfs elk atoom of molecuul bij aan de helderheid. Vergeleken met de grootte van de kern van de komeet, leidt dit tot een toename van de helderheid met vele ordes van grootte .

Schepping en ontbinding

Kometen zijn de overblijfselen van de vorming van het zonnestelsel ( oerobjecten ) - en niet jongere fragmenten die zijn ontstaan ​​uit latere botsingen met andere, grotere hemellichamen. [11]

Het hoge gehalte aan vluchtige stoffen in de komeetkernen, zoals water en koolmonoxide , en de ontdekking van clathraten betekent dat ze gevormd moeten zijn in extreem koude omgevingen (<100 K [12] ) en dus in het buitenste deel van het zonnestelsel. systeem. [11] De meeste planetesimalen op de buitenste planeten waren waarschijnlijk in de begintijd van het zonnestelsel van de vier verzamelde gasreuzen . Vanwege de orbitale verstoringen die de andere deeltjes aantasten , waren veel van hen zo sterk verspreid dat ze het zonnestelsel verlieten. Er wordt aangenomen dat ongeveer 10 procent van deze verspreide lichamen de verre Oortwolk vormde. De objecten die dichter bij, maar buiten de baan van Neptunus cirkelden , waren minder onderhevig aan dit verstrooiingsproces en vormden de Kuipergordel . [13]

De Oortwolk en gedeeltelijk de Kuipergordel zijn het reservoir voor de meeste kometen, waarvan het aantal in de miljarden kan lopen. Aangezien kometen met een lange periode sterk worden verstrooid door de grote planeten, vooral door Jupiter, wanneer ze het binnenste gebied van het zonnestelsel doorkruisen, kunnen ze slechts enkele passages als voormalige leden van de Oortwolk worden geïdentificeerd. Er is daarom een ​​mechanisme nodig om de kometen die vandaag nog steeds zichtbaar zijn vanuit hun banen ver van de zon, dicht bij de zon te brengen. Voor de kortperiodieke kometen uit de Kuipergordel vermoedt men botsingen van originele Kuipergordelobjecten , waarbij fragmenten in het binnenste van het zonnestelsel terechtkomen. Het verstrooiingsproces van langperiodieke kometen is nog niet bekend. Zwakke getijdeneffecten van nabije sterren of de zwaartekracht van grotere trans-Neptuniaanse objecten kunnen geleidelijke veranderingen in de baan veroorzaken en de verre, koude komeetkernen doen afbuigen in een lange baan naar de zon, wat leidt tot de ontdekking van nieuwe kometen elk jaar. Sommige verdwijnen later om nooit meer gezien te worden, andere blijven in periodieke banen . [12][14] Wel wordt de invloed van passerende sterren of nog onontdekte planeten ( Planeet X ) of het inmiddels weerlegde idee van een begeleidende ster van de zon ( Nemesis ) als oorzaak besproken. [15] [16]

Als de kometen die het binnenste zonnestelsel binnenkomen veel ijs bevatten en ze dicht bij de zon komen, kunnen sommige ook vrij zichtbaar worden - zoals heel duidelijk het geval was bij Ikeya-Seki (1965) of Hale-Bopp (1997).

Maar kometen verliezen bij elke baan om de zon een klein deel van hun massa , voornamelijk vluchtige componenten van de buitenste laag van de kern. Hoe dichter het perihelium van de baan bij de zon is, hoe gewelddadiger dit proces is omdat het ijs sneller sublimeert en ook grotere deeltjes worden meegesleurd door de ontgassing van het gesteente. Daarom is de kern van de komeet na een paar duizend omwentelingen van de zon nauwelijks als zodanig te herkennen. Deze tijdspanne is aanzienlijk korter dan de leeftijd van het zonnestelsel. [17]

Staartresten van de opgeloste komeet C / 2015 D1 (SOHO)

Naarmate het ijs verdampt, verliest het gesteente in de kern zijn samenhang en lost de komeet geleidelijk op. Dit kan worden gedaan door deling (zoals bij komeet Biela 1833), door de invloed van Jupiter ( Shoemaker-Levy 9 1994) of door geleidelijke verdeling van de deeltjes langs hun oorspronkelijke baan. Dit laatste is de oorzaak van de meeste vallende sterrenzwermen . [18]

verscheidene

Differentiatie van andere hemellichamen

Het onderscheid tussen asteroïden en kometen is niet altijd duidelijk. Er wordt aangenomen dat sommige van de objecten die zijn geclassificeerd als asteroïden met zeer elliptische banen, zoals de centauren , "uitgebrande" komeetkernen zijn die zijn bedekt met een dikke laag niet-vluchtige stoffen. Aan de andere kant, het object dat oorspronkelijk was geclassificeerd als een asteroïde (2060) Chiron is geclassificeerd als een komeet sinds de ontdekking van een coma en heeft de naam 95P / Chiron gekregen volgens de komeetnomenclatuur .

Tegenwoordig wordt de term komeet , in tegenstelling tot de oorspronkelijke definitie, vaak gebruikt in de populaire wetenschap en in wetenschappelijke taal voor alle vermoedelijk ijzige kleine planeten. Voorbeelden hiervan zijn de objecten van de Kuipergordel en de Oortwolk, die zeer vluchtige stoffen bevatten, maar door hun afstand tot de zon nooit genoeg worden verwarmd om een ​​coma te vormen. Aangenomen wordt dat dergelijke objecten een structuur hebben die meer lijkt op komeetkernen dan op asteroïden uit de asteroïdengordel, maar alleen op periheliumafstanden binnen de baan van Jupiter is de zonnestraling sterk genoeg om een ​​coma te vormen door middel van een sublimatieproces.

Meteoorstromen en meteorieten

De deeltjes van de stofstaart zijn verdeeld langs de baan van de komeet rond de zon. Zoals Giovanni Schiaparelli heeft aangetoond, treden meteoorstromen op wanneer de aarde deze baan kruist. De beroemdste meteorenstromen zijn de Leoniden en de Perseïden . Deze stromen zijn gemakkelijk waarneembaar als vallende sterren. Het meeste komeetmateriaal verbrandt wanneer het door de atmosfeer van de aarde vliegt, en daarom zijn er geen meteorieten ontdekt die ongetwijfeld afkomstig zijn van kometen. Een verband met kometen is gesuggereerd voor enkele zeer zeldzame soorten meteorieten, zoals de CI-chondrieten , maar er is nog geen bewijs geleverd. Micrometeorieten zijn ook voornamelijk afkomstig uit de asteroïdengordel, hoewel hier ook een kometencomponent wordt besproken.

De directe studie van kometenmateriaal is echter van groot belang om de vorming van ons zonnestelsel te begrijpen, zodat complexe ruimtemissies worden uitgevoerd met ruimtesondes zoals Deep Impact of Rosetta , die het komeetmateriaal ter plaatse onderzoeken. De Stardust- missie maakte het voor het eerst mogelijk om monsters in de vorm van minuscule deeltjes uit de coma van een komeet terug naar de aarde te halen en beschikbaar te stellen voor onderzoek in aardse laboratoria.

Bijzonder opmerkelijke kometen

Komeet Donati boven Venetië in 1858
Inslag van de diepe inslagsonde op komeet Tempel 1 (2005)
  • De komeet van Halley was de eerste komeet die als periodiek werd herkend (1705 door Edmond Halley ) en waarvan de kern kon worden gefotografeerd door ruimtesondes (1986).
  • De Grote Komeet van 1744 was de eerste die een eigen monografie had . Daarin berekende Gottfried Heinsius het pad dat hij maandenlang kon zien, de vormveranderingen van de coma en de exacte lengte van de staart (52 miljoen km).
  • De komeet van Encke (ontdekt in 1818) heeft met 3,31 jaar de kortste omlooptijd van alle bekende kometen, maar kan niet meer met het blote oog worden waargenomen.
  • Komeet Biela (1845/46) was de eerste staartster waarvan het verval werd waargenomen.
  • Am Komet Donati (1858) wurde erstmals das Ausgasen in die Koma beobachtet. Er war nach Künstlermeinung das schönste Objekt des Jahrhunderts (siehe Bild).
  • Der Komet 1882 II („Großer Septemberkomet“) zog bei seinem Perihel vor und hinter der Sonnenscheibe vorbei, wobei sein Schweif auch am Taghimmel zu sehen war.
  • Der Johannesburger Komet machte – fast gleichzeitig mit Halley – 1910 zum einmaligen Jahr zweier Großer Kometen .
  • Der Komet Ikeya-Seki gilt als einer der hellsten Kometen des letzten Jahrtausends. Er erreichte im Oktober 1965 die rund 60-fache Helligkeit des Vollmondes und war tagsüber deutlich neben der Sonne sichtbar.
  • Der Komet Kohoutek (1973/74) hat eine besonders lang gezogene Bahn und dürfte aus der Oortschen Wolke stammen. Er wird der Erde erst in 75.000 Jahren wieder so nahe kommen.
  • Der Komet Shoemaker-Levy 9 zerbrach im Gravitationsbereich Jupiters. Seine 21 Bruchstücke schlugen zwischen dem 16. und 22. Juli 1994 auf dem Planeten auf, ihre Spuren waren mehrere Wochen zu sehen.
  • Der Komet Hale-Bopp war von 1996 bis 1997 mehr als 18 Monate mit bloßem Auge sichtbar und hält damit den Rekord unter allen bekannten Kometen.
    Komet Hale-Bopp, Negativ
  • Der Komet Tempel 1 war das Ziel der Deep-Impact- Mission der NASA, bei der am 4. Juli 2005 ein 372 kg schweres, hauptsächlich aus Kupfer bestehendes Projektil mit einer relativen Geschwindigkeit von 10 km/s auf dem Kometen einschlug. Mit der Sonde selbst und mit zahlreichen erdgestützten Teleskopen, aber auch mit dem Weltraumteleskop Hubble und der ESA-Raumsonde Rosetta wurde die entstandene Partikelstaubwolke beobachtet.
  • Der Komet Wild 2 ist der erste Komet, aus dessen Koma von einer Sonde Teilchen eingesammelt wurden. Die Proben wurden im Jahre 2006 zur Erde zurückgebracht.
  • Der Komet 17P/Holmes steigerte Ende Oktober 2007 seine scheinbare Helligkeit von 17 auf 2,5 mag innerhalb von etwa 36 Stunden. [19] Der Komet, der plötzlich 500.000-mal heller als gewöhnlich erschien, war als auffälliges Objekt mit bloßem Auge am Himmel sichtbar. [20]
  • Tschurjumow-Gerassimenko ist der Komet, auf dem 2014 im Zuge der Rosetta -Mission erstmals eine Sonde sanft landete.

Sungrazer (Sonnenstreifer)

Sonnenstreifer sind eine Kometengruppe , die der Sonne extrem nahe kommen oder sich sogar durch die Sonnenkorona bewegen. Der Großteil der Sungrazer gehört der Kreutz-Gruppe an. Durch die Sonnensonde SOHO konnten über 1000 derartige Kometen fotografiert werden. Schätzungen ihrer Gesamtzahl belaufen sich auf über 200.000 Objekte. Durch die starken Gezeitenkräfte der Sonne werden die Sungrazer oft auseinandergerissen. Die meisten Sonnenstreifer sind daher kleine Bruchstücke mit einem Durchmesser von 10 m und weniger. Der auffällige Komet Ikeya-Seki war bei Tageslicht zu sehen, so dass sein Durchmesser auf mehrere Kilometer geschätzt wurde.

Erdnahe Kometen

Da Kometenkerne typischerweise Durchmesser von 1 bis 100 Kilometern haben, [21] wäre der Impakt eines Kometen mit der Erde nach aller Wahrscheinlichkeit eine globale Katastrophe, die auch Massenaussterben zur Folge haben kann.

Von den 10.713 zum Stand Februar 2014 katalogisierten erdnahen Objekten sind 94 Kometen und 10.619 Asteroiden. [22] Damit sind etwas unter einem Prozent aller Erdbahnkreuzer, die eine potentielle Kollisionsgefahr mit der Erde bergen, Kometen. Von insgesamt 5253 bekannten Kometen [23] sind knapp 2 % Erdbahnkreuzer (Stand: November 2014). Diese Zahlen erlauben jedoch keine Abschätzung der Wahrscheinlichkeit eines Impakts mit der Erde. Das Risiko von Kometen-Impakts ist generell schwieriger einzuschätzen als das von Asteroiden, deren Bahnen vergleichsweise stabiler und besser bekannt sind. Es gibt bzw. gab Entdeckungs-, Überwachungs- und Risikoabschätzungssysteme, die sowohl Asteroiden als auch Kometen erfassen (wie Catalina Sky Survey oder LONEOS ) und Systeme, die nur Asteroiden und keine Kometen erfassen, wie ATLAS , LINEAR , NEAT oder Sentry .

Bislang ist kein Kometenimpakt in der Erdgeschichte gesichert bestätigt. Im Jahr 1978 stellte der slowakische Astronom Ľubor Kresák die These auf, dass das Tunguska-Ereignis des Jahres 1908 durch ein Fragment des periodischen Kometen Encke ausgelöst worden sein könnte. [24] Man nimmt an, dass kleinere Kometen, oder Kometenbruchstücke, geringe Spuren auf der Erde hinterlassen, da ihr Eis beim Eintritt in die Atmosphäre verdampft und ihre Gesteins-Bestandteile noch in der Atmosphäre verstreut werden könnten. [25] Im Jahr 2013 schlugen Forscher vor, dass ein in der Libyschen Wüste gefundener ungewöhnlicher Stein aus Libyschem Wüstenglas durch den Einschlag eines Kometen entstanden sein könnte. [26] [27]

Im Jahr 1984 fanden die Paläontologen David M. Raup und J. John Sepkoski bei den Aussterbens -Ereignissen im Fossilbericht eine Periodizität von etwa 26 Millionen Jahren. Als mögliche Ursache schlugen zwei Teams von Astronomen, Daniel P. Whitmire und Albert A. Jackson IV, sowie Marc Davis , Piet Hut und Richard A. Muller , unabhängig voneinander einen noch unentdeckten Zwergstern-Begleiter der Sonne vor. Dieser, Nemesis getauft, solle durch seinen Störungseinfluss auf die Oortsche Wolke eine zyklische Vergrößerung der Kometenanzahlen verursachen, die ins Innere des Sonnensystems gelangen, wodurch es auch auf der Erde mit dieser Periodizität zu statistisch häufigeren Kometeneinschlägen käme. [28] Nachfolgende Untersuchungen zu den Aussterbe- und Impakt-Ereignissen anhand neuerer Daten fielen unterschiedlich aus.

Offene Fragen

Seit Ende der 1990er Jahre sind in der Erforschung der Kometen sowie des Kuipergürtels große Fortschritte erzielt worden, es gibt jedoch noch immer viele offene Fragen:

  • Durch Spektralanalysen ist die Zusammensetzung der Koma mittlerweile sehr gut verstanden, über die molekulare Zusammensetzung des Kerns und der vom Kern entweichenden Muttermoleküle ist jedoch noch sehr wenig bekannt. Möglicherweise kommen in Kometen organische Moleküle vor, die ähnlich oder sogar noch komplexer als diejenigen sind, die in Meteoriten gefunden wurden. In simulierten Kometen wurden in Vorbereitung auf die Rosetta-Mission bereits 16 verschiedene Aminosäuren identifiziert. [29] Viele Exobiologen setzen deswegen große Hoffnungen auf die weitere Erforschung der Kometen. Einige Theorien zur Entstehung des Lebens gehen davon aus, dass organische Moleküle aus Meteoriten oder Kometen die Entstehung des Lebens auf der Erde begünstigt oder gar erst ermöglicht haben. Die Anhänger der Panspermie vermuten sogar noch komplexere biologische Moleküle oder möglicherweise sogar einfache Lebensformen unter den CHON-Partikeln.
  • Nach den derzeitigen Theorien sind die Kometen aus der Oortschen Wolke in geringerer Entfernung zur Sonne entstanden als diejenigen aus dem Kuipergürtel. Um dies zu bestätigen, sollten Unterschiede in der chemischen Zusammensetzung nachgewiesen werden.
  • Der Mechanismus, durch den die Objekte der Oortschen Wolke ins Innere des Sonnensystems gestreut werden, ist noch nicht bekannt.
  • Es gibt Anzeichen für eine leichte Häufung von langperiodischen Kometen in Richtung des Sonnenapex . Sollte sich dies bei genaueren Untersuchungen bestätigen, hätte dies Auswirkungen auf unser Verständnis nicht nur der Oortschen Wolke, sondern auch des interstellaren Mediums in der Umgebung des Sonnensystems.
  • Mindestens eines, vermutlich aber mehrere erdgeschichtliche Ereignisse wurden durch den Impakt großer außerirdischer Körper verursacht, für die neben Asteroiden auch Kometen in Betracht kommen, so etwa der erdgeschichtliche Übergang von der Kreide zum Tertiär als Folge des KT-Impakts .
  • Die Erde hat einen deutlich größeren Wasseranteil als andere Körper des inneren Sonnensystems, wofür einige Wissenschaftler große Kometeneinschläge verantwortlich machen (siehe Herkunft des irdischen Wassers ). Allerdings stimmen bisherige Messungen der Wasserstoffisotopenverhältnisse in einigen Kometen nicht gut mit dem Wasserstoffisotopenverhältnis von irdischem ozeanischem Wasser überein, was aber auch daran liegen könnte, dass die gemessenen Kometen nicht repräsentativ waren.

Mystifizierung

Seit Jahrtausenden hat die Menschheit das plötzliche Auftauchen von Kometen als böses Omen kommenden Unglücks, von Kriegen und Katastrophen interpretiert, vereinzelt aber auch als Wunderzeichen . Selbst das wissenschaftlich bereits aufgeschlossene 17. Jahrhundert war noch immer in diese Magisierung verstrickt, und auch Astronomen vom Range Johannes Keplers interpretierten Kometen als „ominös“ (im Sinne der Wortherkunft).

Seit Beginn des 14. Jahrhunderts stellten Künstler den Stern von Betlehem als Kometen dar, als einer der ersten war es Giotto di Bondone aus Florenz im Jahr 1302. Mit Edmund Halleys Entdeckung der Periodizität im Jahr 1682 legte sich die Furcht vor Kometen etwas. Magische Zuschreibungen werden aber noch heute vorgenommen, wie an der Massenselbsttötung der Heaven's-Gate -Mitglieder beim Erscheinen des Kometen Hale-Bopp im Jahr 1997 zu erkennen ist.

Komet Caesar

Antiken Berichten zufolge erschien im Jahr 44 v. Chr. während Feierlichkeiten zu Ehren Venus Genetrix kurz nach der Ermordung Julius Caesars für mehrere Tage ein sehr heller Haarstern am römischen Himmel. Die Erscheinung wurde von den Römern als Zeichen der Vergöttlichung Caesars und des Aufstiegs seiner Seele in den Himmel gedeutet. Von Kaiser Augustus gefördert wurde der Komet Caesar (in der Antike auch 'Sidus Iulium' genannt) Teil des Kultes um den Staatsgott Divus Iulius und damit fester Bestandteil der römischen Mythologie. [30]

Siehe auch

Literatur

  • Uwe Pilz, Burkhard Leitner: Kometen, interstellarum Astro-Praxis. Oculum-Verlag, Erlangen 2013, ISBN 978-3-938469-60-6 .
  • Andreas Kammerer, Mike Kretlow (Hrsg.): Kometen beobachten, Praktische Anleitung für Amateurbeobachter. 2010, kometen.fg-vds.de (PDF V2.0).
  • Andreas Kammerer, Mike Kretlow (Hrsg.): Kometen beobachten, Praktische Anleitung für Amateurbeobachter. Sterne und Weltraum Verlag, München 1998, 1999, ISBN 3-87973-924-2 .
  • John C. Brandt, Robert D. Chapman: Introduction to Comets. University Press, Cambridge 2004, ISBN 0-521-00466-7 .
  • Gary W. Kronk : Cometography – A Catalog of Comets. Cambridge University Press, Cambridge 2000–2008, ISBN 0-521-58504-X .
    • Band 1. Ancient–1799
    • Band 2. 1800–1899
    • Band 3. 1900–1932
    • Band 4. 1933–1959
  • SVM Clube, WM Napier, ME Bailey: The Origin of Comets . Pergamon Press, Oxford 1990, ISBN 0-08-034858-0 .
  • Gerhard Dünnhaupt : Neue Kometen – Böse Propheten. Kometenflugschriften in der Publizistik der Barockzeit. In: Philobiblon. Hauswedell, Stuttgart 18.1974. ISSN 0031-7969 .
  • SB Charnley, SD Rodgers, Y.-J. Kuan, H.-C. Huang: Biomolecules in the Interstellar Medium and in Comets. Advances in Space Research. arxiv : astro-ph/0104416 . (PDF, Diskussion über den Ursprung der nachgewiesenen organischen Moleküle)
  • J. Horner, NW Evans, ME Bailey, DJ Asher: The Populations of Comet-Like Bodies in the Solar system. In: Monthly notices of the Royal Astronomical Society. Blackwell, Oxford 343.2003, 1057, arxiv : astro-ph/0304319 (PDF, Vorschlag einer neuen Taxonomie für kometenähnliche Körper). ISSN 0035-8711
  • Thorsten Dambeck: Das neue Bild der Kometen. In: Bild der Wissenschaft . Leinfelden-Echterdingen 42.2007,12, S. 38–43. ISSN 0006-2375
  • Walter F. Huebner: Physics and chemistry of comets. Springer, Berlin 1990, ISBN 3-540-51228-4 .
  • Jacques Crovisier, Thérèse Encrenaz: Comet science. Cambridge Univ. Press, Cambridge 2000, ISBN 0-521-64179-9 .
  • Ernst Zinner : Die fränkische Sternkunde im 11. bis 16. Jahrhundert. ( PDF )

Rezeption

Kometenlied in Der böse Geist Lumpacivagabundus von Johann Nestroy , 1833

Weblinks

Wiktionary: Komet – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen
Commons : Kometen – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
Wikisource: Kometen – Quellen und Volltexte

Einzelnachweise

  1. Wilhelm Gemoll : Griechisch-Deutsches Schul- und Handwörterbuch . G. Freytag Verlag/Hölder-Pichler-Tempsky, München/Wien 1965.
  2. Otto von Struve , Beverly Lynds, Helen Pillans: Astronomie. Einführung in ihre Grundlagen . de Gruyter-Verlag, Berlin 1967, S. 180 ff.
  3. Aristoteles: Meteorology , Teil 6, Buch I, um 350 vor Christi Geburt, ins Englische übersetzt von Erwin Wentworth Webster (* 1880; † 1917), abgerufen am 30. Juni 2021
  4. Diodorus Siculus: Historische Bibliothek. Buch 15, Kap. 50, Abs. 2–3, siehe Julius Friedrich Wurm: Diodor's von Sizilien historische Bibliothek. Band 3, Stuttgart 1838, S. 1368 ; Diodorus Siculus. Library of History (Book XV) @uchicago.edu (englisch), abgerufen am 9. Dezember 2018.
  5. Schleusinger, Eberhard. In: Verfasserlexikon . Band VIII, Sp. 716 ff.
  6. Astronomie Nürnberg .
  7. Joseph Victor von Scheffel: Der Komet. In: Gaudeamus! Lieder aus dem Engeren und Weiteren. 22. Auflage. Verlag Bonz & Comp, Stuttgart 1876.
  8. Rosetta to deploy lander on 12 November. 26. September 2014, abgerufen am 13. Oktober 2014 (englisch).
  9. Schlussakkord für Rosetta. Auf: dlr.de vom 30. September 2016.
  10. Martha S. Hanner: The Mineralogy of Cometary Dust. In: Thomas Henning: Astromineralogy . Springer, Berlin 2003, ISBN 3-540-44323-1 , S. 171 ff.
  11. a b ESA: Wie Kometen entstehen / Germany / ESA in your country / ESA , abgerufen am 19. August 2018.
  12. a b John C. Brandt, Robert D. Chapman: Rendezvous im Weltraum Die Erforschung der Kometen . Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-0348-6185-4 , S.   187 ( eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  13. Jeffrey O. Bennett: Astronomie die kosmische Perspektive . Pearson Deutschland GmbH, 2010, ISBN 978-3-8273-7360-1 , S.   526 ( eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  14. Uwe Meierhenrich: Comets And Their Origin The Tools To Decipher A Comet . John Wiley & Sons, 2015, ISBN 978-3-527-41281-5 , S.   20 ( eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  15. Max-Planck-Gesellschaft: Nemesis ist ein Mythos | Max-Planck-Gesellschaft , abgerufen am 19. August 2018.
  16. Lisa Randall: Dunkle Materie und Dinosaurier Die erstaunlichen Zusammenhänge des Universums . S. Fischer Verlag, 2016, ISBN 978-3-10-403025-8 ( eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  17. Hannu Karttunen, Pekka Kröger, Heikki Oja, Markku Poutanen, Karl J. Donner: Astronomie Eine Einführung . Springer-Verlag, 2013, ISBN 978-3-642-84137-8 , S.   220 ( eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  18. Diedrich Möhlmann, Konrad Sauer, Richard Wäsch: Kometen. Akademie-Verlag, 1990, ISBN 3-05-500629-1 , S. 51.
  19. Komet 17P/Holmes weiterhin mit bloßem Auge zu sehen. In: suw-online. Abgerufen am 22. Juli 2009 .
  20. Komet strahlt 500.000-mal heller. In: Spiegel Online . Abgerufen am 22. Juli 2009 .
  21. Alfred Weigert, Heinrich J. Wendker, Lutz Wisotzki: Astronomie und Astrophysik: Ein Grundkurs. John Wiley & Sons, 2012.
  22. NEO Discovery Statistics , abgerufen am 23. Februar 2014.
  23. Robert Johnston:Known populations of solar system objects: November 2014 . 20. November 2014; abgerufen am 12. Dezember 2014.
  24. Ľubor Kresák : The Tunguska object – A fragment of Comet Encke. Astronomical Institutes of Czechoslovakia, 29, 1978, S. 129. bibcode : 1978BAICz..29..129K
  25. Andrew Fazekas: First Evidence Found of a Comet Strike on Earth . In: National Geographic. 11. Oktober 2013.
  26. Jan Kramers, David Block, Marco Andreoli: First ever evidence of a comet striking Earth . ( Memento vom 10. Oktober 2013 im Internet Archive ) Wits University, 2013.
  27. Jan D. Kramers ua: Unique chemistry of a diamond-bearing pebble from the Libyan Desert Glass strewnfield, SW Egypt: Evidence for a shocked comet fragment . In: Earth and Planetary Science Letters. 382, 15. November 2013, S. 21–31.
  28. DM Raup, JJ Sepkoski: Periodicity of Extinctions in the Geologic Past. In: Proceedings of the National Academy of Sciences. 81 (3), 1. Februar 1984, S. 801–805.
  29. GMMunoz Caro, UJMeierhenrich, ua: Amino acids from ultraviolet irradiation of interstellar ice analogues. In: Nature . London 416.2002, S. 403–406. doi:10.1038/416403a , ISSN 0028-0836
  30. JT Ramsey, AL Licht: The Comet of 44 BC and Caesar's Funeral Games. Atlanta 1997, ISBN 0-7885-0273-5 .