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Kometen

Komet

Bereits seit dem Altertum versucht die Menschheit das Phänomen der Kometen zu erforschen. Die ältesten Berichte über Kometen gehen bis in das 3. Jahrtausend vor Christi zurück. Die ersten bekannten Schriften, die genaue Beschreibungen von Kometen enthalten, stammen aus der Zeit Platons. Der griechische Gelehrte Seneca erkannte wenige Jahre nach Christi Geburt, dass Kometen selbständige Himmelsobjekte sind. In der Zeit von Christi Geburt bis zum 17. Jahrhundert wurde im Durchschnitt jedes 4. Jahr ein Komet entdeckt. Dank moderner Hilfsmittel und ausgefeilter Beobachtungstechniken, wie beispielsweise dem automatischen Teleskop des Spacewatch-Projektes, werden heute pro Jahr mehr als 50 Kometen verifiziert.

Der Artikel beschäftigt sich hauptsächlich mit den kurzperiodischen Kometen des Sonnensystems. Weitere Informationen und Fakten über die Quelle der kurzperiodischen Kometen ist in der Kategorie Kuiperoiden und die der langperiodischer Kometen in der Rubrik Oortsche Wolke zu finden.




Aufbau und Zusammensetzung von Kometen

Ein Komet besteht aus einem Kern, einem Koma und einem Schweif. Der Durchmesser des Kerns beträgt nur wenige Kilometer. Die Größe des Kerns des Kometen Halley wurde von der Sonde Giotto mit rund 15×4 Kilometer ermittelt. Der Schweif, welcher immer von der Sonne wegzeigt und den Kometen den Namen Haarsterne gegeben hat (griechisch kome = Haar), unterteilt sich in einen Staub- und einen Gasschweif. Der Staubschweif wird dabei durch das reflektierende Licht der Sonne zum leuchten gebracht, wohingegen der Gasschweif, welcher hauptsächlich aus einfach ionisierten Molekülen von Kohlenmonoxid und Kohledioxid besteht, durch die Energie des Sonnenwindes zum Eigenleuchten (Resonanzleuchten) gebracht wird. Nach neuesten Erkenntnissen kann der Schweif dabei eine Länge von bis zu 500 Mio. Kilometer erreichen und ist somit wesentlich länger als der optisch sichtbare Schweif. In Sonnennähe verdampft der Sonnenwind dabei einen Teil ihrer Materie, so dass ein Komet nur eine begrenzte Lebensdauer hat.

Die extrem niedrigen Temperaturen im freien Raum außerhalb unseres Sonnensystems sind verantwortlich für den chemischen Aufbau der Kometen. Sie bestehen hauptsächlich aus Eis und Staub, so dass sie, gem. der Definition von Fred L. Whipple, eine Art "schmutziger Schneeball" darstellen. Die Annahmen beruhen auf der Analyse der vom Koma und von Schweif ausgestoßenen Gase, die aus Molekülfragmenten der häufig im Weltall anzutreffenden Elemente Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff und Sauerstoff bestehen. Daneben können Radikale wie CH, NH und OH durchaus von relativ stabilen Molekülen Methan, Ammoniak und Wasser abgespaltet worden sein. Diese Radikale finden sich in Form von Eis oder anderen komplexen und sehr kalten Verbindungen im Kometenkern.

Die Tatsache, dass viele, genau beobachtete Kometen von der Newton'schen Gravitationsbahn im Laufe der Zeit abweichen, stützt ebenfalls die Schneeballtheorie. Ursache für diese Abweichung sind Gase, die aus dem Kern des Kometen ausströmen und somit, als Triebwerk fungierend, seine Bahn beeinflussen. Andererseits zeigte die Auswertung der Daten der Mission Deep Impact, die am 4. Juli 2005 ein Einschlagprojektil zum Kometen Tempel 1 schickte, dass die Schneeballtheorie nicht universell auf Kometen anwendbar ist. Die Analyse der durch den Einschlag des Projektils erzeugten Materiewolke zeigte, dass zu mindestens Tempel 1 sehr trocken ist und neben Gestein aus vielen organischen Verbindungen besteht. Der Anteil von Wassereis ist dabei viel geringer als ursprünglich erwartet.

Da ein Komet jedes Mal in Sonnennähe Materie durch Verdampfen verliert, wird er bei jedem Umlauf kleiner und kann schließlich nicht mehr beobachtet werden. Schneidet die Erde auf ihrer Bahn um die Sonne die Bahn eines solchen aufgelösten Kometen, so werden häufig starke Meteorschauer (Sternschnuppenfälle) beobachtet.




Bahnformen von Kometen

Die Kometen sind in den äußeren Gebieten unseres Sonnensystems entstanden und bewegen sich auf lang gestreckten elliptischen Bahnen um die Sonne. Dabei kann die Umlaufzeit zwischen einigen wenigen Jahren und mehreren Jahrtausenden schwanken. Durch die Gravitationseinflüsse der inneren Planeten, hauptsächlich Jupiter, können aber auch extreme Bahnstörungen dazu führen, dass Kometen ihre Umlaufbahn plötzlich stark verändern. Unabhängig davon kann man die Kometen aber grundsätzlich in zwei Gruppen unterteilen:

Die nachfolgende Tabelle enthält eine Übersicht wichtiger kurzperiodischer Kometen (die Objekte sind sortiert nach ihrer Umlaufzeit um die Sonne):

Name P q Q ε i

Name = Nummer in Klammern ist die provisorische Bezeichnung des Objekts gem. IAU
P = Zeitdauer für einen Umlauf um die Sonne
q = Perihel (sonnennächster Punkt der Bahn des Objektes)
Q = Aphel (sonnenfernster Punkt der Bahn des Objektes)
ε = Exzentrizität (Verhältnis des Abstandes zwischen Brennpunkten der Ellipse zur Hauptachse)
i = Inklination (Neigung der Bahn des Objektes gegen die Ekliptik)
AE = Astronomische Einheit (mittlere Entfernung Erde-Sonne = 149.597.870 km)
1) = Alternative Bezeichnung lautet D/1993 F2 bzw. SL9 als Abkürzung
2) = Alternative Bezeichnung lautet 2P/Encke
3) = Alternative Bezeichnung lautet 107P/Wilson-Harrington oder Asteroid (4015) Wilson-Harrington
4) = Alternative Bezeichnung lautet 73P/Schwassmann-Wachmann
5) = Alternative Bezeichnung lautet 46P/Wirtanen
6) = Alternative Bezeichnung lautet 9P/Tempel
7) = Alternative Bezeichnung lautet 133P/Elst-Pizarro oder Asteroid (7968) Elst-Pizarro
8) = Alternative Bezeichnung lautet 81P/Wild
9) = Alternative Bezeichnung lautet 22P/Kopff
10) = Alternative Bezeichnung lautet 6P/d'Arrest
11) = Alternative Bezeichnung lautet 67P/Churyumov-Gerasimenko
12) = Alternative Bezeichnung lautet 21P/Giacobini-Zinner
13) = Alternative Bezeichnung lautet 51P/Harrington
14) = Alternative Bezeichnung lautet 19P/Borrelly
15) = Alternative Bezeichnung lautet 16P/Brooks
16) = Alternative Bezeichnung lautet 17P/Holmes
17) = Alternative Bezeichnung lautet 52P/Harrington-Abell
18) = Alternative Bezeichnung lautet 14P/Wolf
19) = Alternative Bezeichnung lautet 36P/Whipple
20) = Alternative Bezeichnung lautet 29P/Schwassmann-Wachmann 1
21) = Alternative Bezeichnung lautet 55P/Tempel-Tuttle
22) = Alternative Bezeichnung lautet 95P/Chiron oder Zentaur 1977 UB
23) = Alternative Bezeichnung lautet 13P/Olbers
24) = Alternative Bezeichnung lautet 1P/Halley
25) = Alternative Bezeichnung lautet 109P/Swift-Tuttle
26) = Alternative Bezeichnung lautet 103P/Hartley
Encke 2) 3,30 a 0,33 AE 4,11 AE 0,85 11,77°
Wilson-Harrington 3) 4,30 a 0,99 AE 4,29 AE 0,62 2,78°
Schwassmann-Wachmann 3 4) 5,36 a 0,94 AE 5,18 AE 0,69 11,41°
Wirtanen 5) 5,44 a 1,06 AE 5,15 AE 0,66 11,74°
Tempel 1 6) 5,50 a 1,50 AE 4,73 AE 0,52 10,54°
Elst-Pizarro 7) 5,62 a 2,64 AE 3,68 AE 0,16 1,39°
Wild 2 8) 6,40 a 1,59 AE 5,31 AE 0,54 3,24°
Hartley 26) 6,41 a 1,03 AE 3,45 AE 0,69 13,62°
Kopff 9) 6,46 a 1,58 AE 5,35 AE 0,54 4,72°
d'Arrest 10) 6,51 a 1,35 AE 5,64 AE 0,61 19,52°
Churyumov-Gerasimenko 11) 6,56 a 1,29 AE 5,72 AE 0,63 7,13°
Giacobini-Zinner 12) 6,61 a 1,03 AE 6,01 AE 0,71 31,86°
Harrington 13) 6,77 a 1,57 AE 5,59 AE 0,56 8,66°
Borrelly 14) 6,80 a 1,35 AE 5,83 AE 0,62 30,30°
Brooks 2 15) 6,86 a 1,83 AE 5,40 AE 0,49 5,55°
Holmes 16) 6,88 a 2,05 AE 5,18 AE 0,43 19,11°
Harrington-Abell 17) 7,53 a 1,76 AE 5,95 AE 0,54 10,22°
Wolf 18) 8,21 a 2,41 AE 5,74 AE 0,41 27,52°
Whipple 19) 8,51 a 3,09 AE 5,25 AE 0,26 9,93°
Shoemaker-Levy 9 1) 11,73 a 4,82 AE 5,50 AE 0,06 1,35°
Schwassmann-Wachmann 1 20) 14,65 a 5,72 AE 6,31 AE 0,04 9,39°
Tempel-Tuttle 21) 33,23 a 0,98 AE 19,60 AE 0,91 162,49°
(2060) Chiron 22) 50,70 a 8,43 AE 18,79 AE 0,38 6,90°
Olbers 23) 69,50 a 1,18 AE 32,64 AE 0,93 44,61°
Halley 24) 76,00 a 0,97 AE 35,30 AE 0,97 162,20°
Swift-Tuttle 25) 135,00 a 0,96 AE 51,70 AE 0,96 113,40°

Die nachfolgende Tabelle enthält eine Übersicht wichtiger langperiodischer Kometen (die Objekte sind sortiert nach ihrer Umlaufzeit um die Sonne):

Name P q Q ε i

P = Zeitdauer für einen Umlauf um die Sonne
q = Perihel (sonnennächster Punkt der Bahn des Objektes)
Q = Aphel (sonnenfernster Punkt der Bahn des Objektes)
ε = Exzentrizität (Verhältnis des Abstandes zwischen Brennpunkten der Ellipse zur Hauptachse)
i = Inklination (Neigung der Bahn des Objektes gegen die Ekliptik)
AE = Astronomische Einheit (mittlere Entfernung Erde-Sonne = 149.597.870 km)
Name = Nummer in Klammern ist die provisorische Bezeichnung des Objekts gem. IAU
1) = Alternative Bezeichnung lautet 153P/Ikeya-Zhang
2) = Alternative Bezeichnung lautet C/1995 Q2
3) = Alternative Bezeichnung lautet C/1882 R1 oder Großer Septemberkomet von 1882
4) = Alternative Bezeichnung lautet C/1997 O1
5) = Alternative Bezeichnung lautet C/1965 S1
6) = Alternative Bezeichnung lautet C/1996 R1
7) = Alternative Bezeichnung lautet C/1858 L1
8) = Alternative Bezeichnung lautet C/1995 O1
9) = Alternative Bezeichnung lautet C/1997 D1
10) = Alternative Bezeichnung lautet C/2006 M4
11) = Alternative Bezeichnung lautet C/1997 T1
12) = Alternative Bezeichnung lautet C/1973 E1
13) = Alternative Bezeichnung lautet C/2004 Q2
14) = Alternative Bezeichnung lautet C/1996 B2
15) = Alternative Bezeichnung lautet C/2006 P1
16) = Alternative Bezeichnung lautet C/1975 V1
17) = Alternative Bezeichnung lautet C/1910 A1 oder Großer Komet von 1910
18) = Alternative Bezeichnung lautet C/1996 P2
19) = Umlaufdauer zwischen 70.000 und 114.000 Jahre
20) = Bahnelemente nur informatorisch angegeben
Hartley-Drinkwater 2) ? a 1,89 AE 110,00 AE 0,97 168,01°
Ikeya-Zhang 1) 367 a 0,51 AE 101,92 AE 0,99 28,12°
Großer Septemberkomet 3) 672 a 0,01 AE 153,50 AE 0,99 142,01°
Tilbrook 4) 811 a 1,37 AE 172,16 AE 0,98 115,80°
Ikeya-Seki 5) 876 a 1,01 AE 183,20 AE 0,99 141,86°
Hergenrother-Spahr 6) 1.496 a 1,89 AE 259,68 AE 0,98 145,83°
Donati 7) 1.951 a 0,58 AE 311,69 AE 0,99 116,95°
Hale-Bopp 8) ~ 2.537 a 0,91 AE 371,50 AE 0,99 89,43°
Bradfield 3.700 a 0,17 AE 477,00 AE 0,99 63,16°
Müller 9) 4.128 a 2,30 AE 512,34 AE 0,99 122,96°
SWAN 10) 20) ? a 0,13 AE 996,36 AE >1,00 111,82°
Utsunomiya 11) 27.232 a 1,36 AE 1.801,24 AE 0,99 127,99°
Kohoutek 12) 20) ~ 75.000 a 0,14 AE ? AE >1,00 14,30°
Machholz 13) 113.465 a 1,20 AE 4.686,00 AE 0,99 38,59°
Hyakutake 14) 19) ~ 114.000 a 0,23 AE 4.698,77 AE 0,99 124,92°
West 16) 558.306 a 0,58 AE 13.560,00 AE 0,99 43,07°
Johannesburger Komet 17) 4.142.000 a 0,13 AE 51.590,00 AE 0,99 138,80°
Russell-Watson 18) 20) 20) 2,01 AE ? AE >1,00 29,08°
McNaught 15) 20) 20) 0,17 AE 11.362,37 AE >1,00 77,83°

Neben dem Minor Planet Center bietet auch der Comet Catalog von Seiichi Yoshida eine umfangreiche Übersicht vieler, in der näheren Vergangenheit respektive Zukunft sichtbaren kurz- und langperiodischen Kometen einschließlich ihrer Sichtbarkeitsdaten und Bahnelemente.

Die detaillierte Beobachtung des im Jahr 1979 entdeckten Asteroiden (7968) Elst-Pizarro (ex 1979 OW7) aus dem Hauptbereich des Asteroiden-Gürtels lässt die Schlussfolgerung zu, dass es neben den beiden beschriebenen Hauptgruppen eine dritte Gruppe von Kometen mit stabilen Umlaufbahnen im Bereich des klassischen Asteroiden-Gürtels gibt. Aus dieser Gruppe der so genannten Haupt-Gürtel-Kometen sind mit Asteroid 118401 (ex 1999 RE70), P/2005 U1 (Read) und eben (7968) Elst-Pizarro bislang drei Kandidaten bekannt. Die Gruppe konnte identifiziert werden, da sich Objekte wie Elst-Pizarro in der Nähe der Sonne aufwärmen und Staub abgeben. Mit dieser Eigenschaft qualifizieren sie sich als kometenähnliche Objekte. Strukturell besteht eine Verwandtschaft mit dem Zentauren Chiron, der ebenfalls sowohl als Asteroid als auch Komet klassifiziert wird.




Benennung von Kometen

Die Benennung von Kometen folgt einem von der International Astronomical Union (IAU) definiertem Schema. Man unterscheidet dabei eine provisorische und eine endgültige Bezeichnung. Den endgültigen Namen erhält ein Komet erst nachdem seine Umlaufbahn verlässlich ermittelt wurde. Der Entdecker des Kometen hat ein Vorschlagsrecht im Zusammenhang mit der Namensvergabe, wenngleich typischerweise Kometen fast immer den Namen ihres Entdeckers erhalten.

Die Nomenklatur folgt dabei folgendem Schema: [Umlaufbahn] / [Entdeckungsjahr] [Entdeckungsmonat]

Umlaufbahn Informationen zur Umlaufbahn

1) = Aufteilung in zwei Halbmonate

Code Bahnform

P Umlaufdauer < 200 Jahre (kurzperiodischer Komet)

C Umlaufdauer > 200 Jahre (langperiodischer Komet)

X Umlaufbahn nicht ermittelbar

D Komet nicht mehr auffindbar oder aufgelöst

A Komet später als Asteroid klassifiziert



Entdeckungsjahr Jahr der Entdeckung

Angabe im Format YYYY


Entdeckungsmonat Monat der Entdeckung 1)

Monat 1. bis 15. Tag 16. bis letzter Tag

Januar A B

Februar C D

März E F

April G H

Mai J K

Juni L M

Juli N O

August P Q

September R S

Oktober T U

November V W

Dezember X Y


Nummer Laufende Nummer

Fortlaufende, bei 1 beginnende Nummerierung für jeden im entsprechenden Halbmonat gefundenen Kometen.

Nachfolgend einige Beispiele für die Vergabe einer provisorischen Bezeichnung für Kometen:

Nach Vergabe des endgültigen Namens eines Kometen wird dieser an die provisorische Bezeichnung angehängt. Bei im Rahmen des Lincoln Near Earth Asteroid Research (LINEAR) oder Near Earth Asteroid Tracking (NEAT) entdeckten Kometen wird häufig an die provisorische Bezeichnung ein Hinweis auf das entsprechende Durchmusterungsprogramm angebracht. Bei besonders bekannten Kometen wird meistens auf die gegebenenfalls existierende provisorische Bezeichnung verzichtet und nur der endgültige Name genannt.




Erforschung von Kometen

In den nächsten Jahren plant die NASA eine ganze Reihe interessanter Missionen zur Erforschung von Kometen. Für Juli 2002 war der Start der Contour-Mission geplant, welche die Kometen Encke, Schwassmann-Wachmann 3 und d'Arrest besuchen sollte. Die Sonde ging verloren. Mit Deep-Space 4 sollte im Jahr 2003 erstmals eine Sonde auf dem Kometen Tempel 1 landen. Die Mission wurde gestoppt. Die europäische Raumfahrtbehörde ESA wollte ursprünglich im Jahr 2003 mit der Sonde Rosetta den Kometen Wirtanen näher untersuchen. Infolge technischer Probleme musste das Ziel Wirtanen verworfen werden, da der ursprüngliche Starttermin nicht gehalten werden konnte. Das neue Ziel ist nun der 1969 entdeckte Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko.

Im Juli 2005 hat die Sonde Deep Impact mittels eines Projektils aus Kupfer einen künstlichen Einschlag auf dem Kometen Tempel 1 erzeugt und somit die Struktur respektive Zusammensetzung des Kometen erforscht. Seit Juli 2007 wird die Sonde Deep Impact unter der Bezeichnung EPOXI mit der verbliebenen Basiseinheit der Sonde fortgesetzt und soll im Jahr 2010 den Kometen 103P/Hartley besuchen. Schon im Februar 1999 wurde Stardust gestartet. Die Sonde hat während des Zusammentreffens mit dem Kometen Wild 2 Teile seines staubförmigen Schweifes einsammelt. Beim Zurücktransport des eingesammelten Materials schlug die Sonde so hart auf der Erde auf, dass eine Auswertung der Proben unmöglich wurde.

Weitere Informationen zum Thema Kometen sind auf den folgenden Websites verfügbar:

Für weitere Recherchen sind der Preprint-Server arXiv sowie die teilweise kostenpflichtigen Online-Archive der Zeitschriften Bild der Wissenschaft und Spektrum der Wissenschaft zu empfehlen.

Die Querverweise zu den im Artikel genannten Personen verweisen in der Regel auf Einträge in der Online-Enzyklopädie Wikipedia und sind in deutscher Sprache.




DVD/Buch-Tipp zu Kometen

Es handelt sich um sehenswerte Dokumentationen respektive hochwertige Sachbücher mit einer Reihe von ergänzenden Informationen und Fakten rund um das Thema Kometen. Der Autor besitzt die DVDs und Bücher selbst und kann sie als weiterführende Lektüre empfehlen.

Die Empfehlungen verweisen auf Angebote von Thalia und/oder den Verlag Komplett-Media und sind in deutscher oder englischer Sprache. Für die Verfügbarkeit kann keine Gewährleistung übernommen werden.