Was sind Kometen?

Kometen sind große Weltraumobjekte, die aus gefrorenen Gasen, Steinen und Staub bestehen und sich zusammen mit den übrigen Himmelskörpern des Sonnensystems um einen Stern drehen. Kometen sind im ursprünglichen Zustand ziemlich groß und können die Größe ganzer Städte haben. Im Verlauf ihres Lebenszyklus, wenn sie sich in der Umlaufbahn der Sonne befinden, erwärmen sich Kometen allmählich, wenn sie sich einer Wärmequelle nähern, wodurch sie ihre Masse verlieren.

Die Sonne erwärmt sie nicht nur, sondern zieht auch Partikel an, weshalb riesige Schwänze erscheinen, die sich über viele Millionen Kilometer erstrecken und die Dunkelheit des Weltraums beleuchten. Was den Kometen in Bewegung hält und seinen Weg lenkt, ist die Schwerkraft von allen Planeten und Sternen, in deren Nähe er vorbeizieht. Wenn sich ein Komet der Sonne nähert, bewegt er sich immer schneller, denn je näher das Objekt an der Schwerkraftquelle liegt, desto stärker wirkt es auf es. Der Schwanz des Kometen bewegt sich nicht nur schneller, sondern wird auch länger, da mehr Substanzen verdunsten.

Warum werden Kometen Kometen genannt?

Kometen erhielten aufgrund ihres Aussehens und ihres Schwanzes ihren Namen, weil „κομήτης, komḗtēs“ aus dem Altgriechischen als „Schwanz“, „haarig“, „zottelig“ übersetzt wird.

Interessante Tatsache: Der Schwanz des Kometen wird immer in eine Richtung gerichtet sein. Die Vorstellungskraft kann diese Körper mit Schwänzen zeichnen, die in die entgegengesetzte Richtung zur Bewegung gerichtet sind. Tatsächlich wird es aber immer von der Sonne weg gerichtet sein.

Wissenschaftler glauben, dass viele Kometen im Sonnensystem zirkulieren. Laut der offiziellen Website der NASA haben Astronomen bisher 3595 Kometen registriert.

Geschichte des Kometenstudiums

In der Antike kamen Menschen, die es gewohnt waren, einem Phänomen einen mythologischen und göttlichen Charakter zu verleihen, nicht vorbei und seltsame Lichtstreifen am Himmel, die manchmal in der Nacht abrutschten. Einige nannten sie die Seelen der Toten.

Aber die Zeit verging und ein wissenschaftlicher Gedanke entwickelte sich. Der erste, der Kometen als leuchtendes Gas deklarierte, war Aristoteles. Hinter ihm schlug Seneca bereits vor, dass diese mysteriösen Himmelsobjekte ihre Umlaufbahnen haben.

Kometen bewegen sich in der Umlaufbahn und kehren immer wieder in das Sichtfeld der Astronomen zurück. Es wurden Theorien über längliche elliptische Bahnen aufgestellt, aber diese Theorien fanden erst im 18. Jahrhundert allgemeine Anerkennung und Bestätigung. Die erste derartige Hypothese wurde 1681 vom deutschen Wissenschaftler Georg Derffel aufgestellt. Isaac Newton, nur 6 Jahre nach der Veröffentlichung des Werkes seines Vorgängers, versuchte es zu erklären, indem er der Welt seine genialen Gesetze der Schwerkraft vorstellte. Newton erklärte auch, dass Kometen felsige Objekte sind, die Eis enthalten, das verdunstet, wenn es sich der Sonne nähert, wodurch ein Schwanz entsteht.

Im Jahr 1705 untersuchte Edmund Halley alle dokumentierten Vorkommen von Kometen und versuchte, die Parameter ihrer Umlaufbahnen mithilfe der Newtonschen Physik zu bestimmen. Dies führte ihn zu der Theorie, dass die Kometen 1531, 1607 und 1682 tatsächlich dasselbe Objekt waren, das 75 Jahre nach seinem letzten Auftreten erscheinen würde. Halley war die erste Person, die die Rückkehr des Kometen erfolgreich vorhersagen konnte - genau nach seinen Berechnungen erschien sie 1759. Dann bekam sie den Namen - Halleys Komet.

Die Verbindung zwischen Meteorschauern und Kometen wurde Ende des 19. Jahrhunderts bewiesen, als der italienische Astronom Giovanni Schiaparelli seine Hypothese bezüglich der Meteorschauer-Perseiden aufstellte, die jedes Jahr im August mit bloßem Auge sichtbar ist. Sein systematisches Erscheinungsbild beruht auf der Tatsache, dass die Erde durch eine Trümmerwolke geht, die vom Swift-Tuttle-Kometen zurückgelassen wurde. Diese Theorie erlaubte dem Wissenschaftler zu schließen, dass Kometen eine feste Oberfläche haben, die mit einer Eisschicht bedeckt ist.

In den 1950er Jahren schlug der amerikanische Astronom Fred Lawrence Whipple vor, dass Kometen tatsächlich aus mehr Eis als Stein bestehen und gefrorenes Wasser, Kohlendioxid und Ammoniak enthalten. Whipples Theorie wurde durch Beobachtungen von Raumfahrzeugen bestätigt, die in der zweiten Hälfte des Jahrhunderts gestartet wurden.

Interessante Tatsache: Im Laufe der Jahre wurden Kometen als Zeichen des bevorstehenden Untergangs oder als Vorboten des Glücks interpretiert. Der römische Kaiser Nero glaubte, dass der Komet seinen Mord vorwegnimmt, und tötete deshalb alle seine lebenden Nachfolger. Papst Kallikst III. Versuchte tatsächlich, den Kometen Halley aus der Kirche zu exkommunizieren, weil er glaubte, ein Agent des Teufels zu sein. Wilhelm der Eroberer betrachtete den Kometen vor seiner Invasion in England im Jahr 1066 als ein gutes Omen.

Die Struktur und Zusammensetzung von Kometen

Jetzt wissen wir, dass die Kerne der Kometen hauptsächlich aus Eis bestehen, das verdunstet, wenn sich der Komet in der Nähe der Sonne befindet. Dadurch entsteht eine lebendige Dampfatmosphäre, die aus geladenen Partikeln besteht, die als Ionen und Staubpartikel bezeichnet werden und aus Silikaten, Kohlenwasserstoffen und Eis bestehen können. Diese Atmosphäre nennt man Koma. Die Kerne der beobachteten Kometen haben eine Länge von mehreren zehn Metern bis etwa 60 km. Das Koma bildet eine Hülle um den Kern, die Millionen von Kilometern breit sein kann und von einer noch größeren Hülle aus Wasserstoff umgeben ist.

Kometenschwanzrichtung

Staub und Dampf bilden zwei getrennte Schwänze, die jedoch normalerweise in ungefähr die gleiche Richtung gerichtet sind. Beide Schwänze sind immer von der Sonne weg gerichtet, aber geladene Teilchen reagieren stärker auf das Magnetfeld und den Sonnenwind, wodurch sie genau in die entgegengesetzte Richtung vom Stern gerichtet sind. Staubpartikel sind für diesen Effekt weniger anfällig, daher ist die Richtung des Staubschwanzes abhängig von der Umlaufbahn des Kometen gekrümmt.

Interessante Tatsache: Im Jahr 2009 nahm die NASA-Raumsonde eine Probe von Comet Wild-2 und Wissenschaftler fanden heraus, dass sie die Aminosäure Glycin enthält, ein wesentliches Element für den Ursprung des Lebens. Eine kürzlich durchgeführte Studie zeigte, dass ein Komet auf die Erde fallen und bis zu 9 Billionen organische Materialien bringen könnte, wodurch die notwendige Energie und Materialien für die Synthese schwerwiegenderer Moleküle bereitgestellt werden, die anschließend Leben schufen.

Was ist der Unterschied zwischen Kometen und einander?

Kometen unterscheiden sich hauptsächlich in Gewicht und Größe. Sie können sehr unterschiedlich groß sein, aber Kometen bleiben angesichts der Größe anderer Weltraumobjekte immer noch kleine Himmelskörper. Aber wenn Sie ein Amateurteleskop hatten und Kometen am Nachthimmel beobachteten, haben Sie vielleicht bemerkt, dass sie sich auch in Helligkeit und Form unterscheiden. Diese Parameter hängen hauptsächlich von der chemischen Zusammensetzung des Kometen ab.

Der Ursprung der Kometen

Der Ursprung von Kometen kann durch ihre Umlaufbahnparameter bestimmt werden. Es wird angenommen, dass Kometen, die sich seit weniger als 200 Jahren um die Sonne drehen, aus dem Kuipergürtel stammen. Der Kuipergürtel befindet sich außerhalb der Umlaufbahn von Neptun und wurde 1951 vom niederländisch-amerikanischen Astronomen Gerard Kuiper vermutet. Derzeit enthält der Gürtel schätzungsweise etwa 1.000 Milliarden Kometen.

Es wird angenommen, dass Kometen mit Perioden von mehr als 200 Jahren aus der Oort Cloud stammen. Die Oort-Wolke ist eine kugelförmige Wolke, die sich in einem Abstand von mehr als 1,5 Lichtjahren vom Rand des Kuipergürtels um die Sonne dreht. Dies ist ein Drittel der Entfernung zum nächstgelegenen Stern Proxima Centauri.

Der estnische Astronom Ernst Epik schlug erstmals vor, dass Kometen mit langen Rotationsperioden 1932 aus der Oort-Wolke stammen könnten, und diese Idee entwickelte sich 1950 in den Schriften von Jan Oort weiter. Es wird angenommen, dass die Oort-Wolke Hunderte von Milliarden Kometen enthält, und einige von ihnen haben möglicherweise eine solche Eismenge, die die Masse des gesamten Wassers auf der Erde um ein Vielfaches übersteigt.

Wie unterscheiden sich Kometen von Asteroiden und Meteoriten?

Meteore sind mit hellen Blitzen am Himmel verbunden, die oft als „Sternschnuppen“ bezeichnet werden.Meteoroiden sind Objekte im Weltraum, deren Größe von Staubkörnern bis zu kleinen Asteroiden variiert. Tatsächlich sind dies nur Steine, die durch den Weltraum fliegen. Wenn Meteoroiden mit hoher Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre (oder einen anderen Planeten wie den Mars) eindringen und verbrennen, werden Feuerbälle oder „Sternschnuppen“ als Meteore bezeichnet. Wenn sich ein Meteorit durch die Atmosphäre bewegt und zu Boden fällt, spricht man von einem Meteoriten. Es hängt alles von der Größe des kosmischen Körpers ab.

Der Asteroid, manchmal auch kleine Planeten genannt, sind große Steinfragmente ohne Atmosphäre, die nach den ersten Stadien der Entstehung unseres Sonnensystems vor etwa 4,6 Milliarden Jahren erhalten geblieben sind. Die meisten sind zwischen Mars und Jupiter. Die Größen der Asteroiden variieren stark - sie können einen Durchmesser von 530 Kilometern erreichen oder sind sehr klein und erreichen nur 10 Meter.Der Hauptunterschied zwischen einem Asteroiden und einem Kometen ist ihre chemische Zusammensetzung.

Interessante Tatsache: Die Gesamtmasse aller Asteroiden im Sonnensystem ist geringer als die Masse des Mondes.

Wie kommen Kometen zu ihrem Namen?

Die Geschichte der Beobachtung von Kometen hat mehr als 2.000 Jahre gedauert, in denen mehrere Benennungsschemata für jeden der Kometen verwendet wurden. Heute können einige der Kometen mehr als einen Namen haben.

Das allererste System war dadurch gekennzeichnet, dass Kometen zu Ehren des Jahres ihrer Entdeckung einen Namen erhielten (zum Beispiel der Große Komet von 1680). Später wurde zwischen Astronomen eine Einigung erzielt, dass die Namen von Kometen die Namen von Personen verwenden, die mit der Entdeckung in Verbindung stehen (z. B. Hale-Bopp-Komet) oder die erste detaillierte Studie (z. B. Halleys Komet).

Seit dem 20. Jahrhundert hat sich die Technologie ständig weiterentwickelt und die Zahl der Entdeckungen ist von Jahr zu Jahr gestiegen. Daher bestand die Notwendigkeit, ein universelleres System mit speziellen Zahlen zu schaffen.

Anfänglich wurden Kometen Codes in der Reihenfolge zugewiesen, in der die Kometen das Perihel passierten (zum Beispiel Komet 1970 II). Aber selbst dieses System konnte nicht lange dauern, weil selbst sie die Anzahl der jährlichen Entdeckungen nicht bewältigen konnte. So ist seit 1994 ein neues System erschienen - ein Code wird basierend auf der Art der Umlaufbahn und dem Erfassungsdatum zugewiesen (z. B. C / 2012 S1):

• P / bezeichnet einen periodischen Kometen, definiert für diese Zwecke als jeden Kometen mit einer Umlaufzeit von weniger als 200 Jahren oder bestätigten Beobachtungen mit mehr als einer Perihelpassage;
• C / bezeichnet einen nichtperiodischen Kometen, dh jeden Kometen, der gemäß dem vorhergehenden Absatz nicht periodisch ist;
• X / bezeichnet einen Kometen, für den es unmöglich ist, die Umlaufbahn zu berechnen (normalerweise Kometen ihrer historischen Beobachtungen);
• D / zeigt einen periodischen Kometen an, der verschwunden ist, abgestürzt ist oder verloren gegangen ist. Beispiele umfassen Comet Lexell (D / 1770 L1) und Comet Shoemaker-Levy 9 (D / 1993 F2);
• A / zeigt auf ein Objekt, das fälschlicherweise als Komet identifiziert wurde, aber tatsächlich ein kleiner Planet ist. Viele Jahre lang wurde dieser Name nicht verwendet, aber 2017 wurde er auf Oumuamua (A / 2017 U1) und dann auf alle Asteroiden in kometenähnlichen Umlaufbahnen angewendet.
• I / bezeichnet ein interstellares Objekt. Diese Bezeichnung wurde kürzlich im Jahr 2017 veröffentlicht, um Oumuamua (1I / 2017 U1) den korrektesten und genauesten Status zu verleihen. Ab 2019 ist das einzige andere Objekt mit dieser Klassifizierung der Komet von Borisov (2I / 2019 Q4).

Stellen Kometen eine Bedrohung für die Erde dar?

Seit ihrer Entstehung vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren war die Erde viele Male Kollisionen mit Asteroiden und Kometen ausgesetzt, als ihre letzte Umlaufbahn in die inneren Grenzen des Sonnensystems gelangte und in unmittelbarer Nähe zur Erde verlief. Solche Objekte wurden in ihrer Gesamtheit als "erdnahe Objekte" bezeichnet.

Abhängig von der Größe des aufprallenden Objekts kann eine solche Kollision lokal und global enormen Schaden verursachen. Und dies ist eine unbestreitbare Tatsache, dass die Erde irgendwann wieder mit einem anderen Himmelskörper kollidieren wird.Es gibt überzeugende wissenschaftliche Beweise dafür, dass kosmische Kollisionen eine wichtige Rolle beim Massensterben spielten, das in Fossilien auf der ganzen Welt aufgezeichnet wurde.

Erdnahe Objekte haben Umlaufbahnen, die in Richtung der Erde zusammenfallen, sodass eine Kollision mit ihnen nicht so zerstörerisch ist, da die Aufprallgeschwindigkeit stark verringert wird. Kometen bewegen sich jedoch auf leicht unterschiedliche Weise um die Sonne, die äußerst schwer vorherzusagen sind. Daher kann es zu einer Frontalkollision kommen, die zu katastrophalen Ergebnissen führen kann, sagen die Forscher.

Leider ist die Erdatmosphäre keine ideale Verteidigung gegen kosmische Katastrophen, da die Größe der Kometen mehrere Kilometer erreichen kann. Dies sind echte Berge aus Stein und Eis. Wenn ein Komet in die Erdatmosphäre eindringt, verdampfen seine kleineren Partikel und erreichen nicht die Oberfläche, aber große fliegen immer noch. Sie verursachen beim Aufprall eine Explosion, die einen Krater bildet. Einige Wissenschaftler glauben, dass die größten Krater der Erde durch Kollisionen mit Kometen entstanden sind.

Die bekanntesten Kometen im Sonnensystem

Komet Halley

Halleys Komet ist der berühmteste aller Kometen. Immerhin war der britische Wissenschaftler Edmund Halley der erste, der nach seinen Beobachtungen und Analysen von Daten von Astronomen der Vergangenheit die Häufigkeit von Kometen nachweisen konnte. Er konnte die Rückkehr des Kometen, die erstmals 1066 bemerkt wurde, genau vorhersagen. Der 8 km breite und 16 km lange Halleysche Komet dreht sich alle 75 bis 76 Jahre in einer länglichen Umlaufbahn um die Sonne. Das letzte Mal im Februar 1986 in der Nähe der Erde.

Kometenschuhmacher-Abgabe 9

Der Komet Shoemaker-Levy 9 wurde berühmt dafür, dass er 1992 unter dem Einfluss der Schwerkraft des Jupiter in 21 Teile explodierte und 1994 alle Teile auf der Oberfläche des Gasriesen zusammenbrachen. Dieses Spektakel wurde von allen Amateurastronomen und Profis beobachtet. Es wird vermutet, dass der Aufprall eines Fragments mit einem Durchmesser von etwa 3 km zu einer Explosion führte, die 6 Millionen Megatonnen TNT entspricht.

Komet Churyumov-Gerasimenko

Die 2004 gestartete Raumsonde Rosetta der Europäischen Weltraumorganisation, die 2014 auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko landen sollte. Es wird angenommen, dass der Komet eine Breite von ungefähr fünf Kilometern hat und sich derzeit ungefähr alle 6,6 Jahre um die Sonne dreht. Die Umlaufbahn war früher viel größer, aber die Wechselwirkung mit Jupiters Schwerkraft seit 1840 veränderte sie zu einer viel kleineren. Dann verbrachte das Orbitalfahrzeug fast zwei neben dem Kometen, als es zurück zur Sonne fuhr. Die Sonde untersuchte die Zusammensetzung des Kometen, um die Geschichte der Entstehung unseres Sonnensystems besser zu verstehen.

Komet Hale-Bopp

Im Januar 1997 näherte sich Hale-Bopps Komet der Erde in 4000 Jahren in der nächsten Entfernung. Das letzte Mal, dass dieses Objekt in der Bronzezeit, also 2000 Jahre vor unserer Zeit, in die Nähe unseres Planeten flog. Der Komet Hale-Bopp ist viel größer und zentraler als der Komet Halley. Der Kern erreicht einen Durchmesser von 40 km und ist mit bloßem Auge sichtbar. Hale-Bopp ist so hell, dass es 1995 von der Erde aus gesehen werden konnte, als es sich noch außerhalb der Umlaufbahn des Jupiter befand.

Komet Borelli

Dies ist der zweite Komet nach Halley, der mit Hilfe des 2001 von der NASA gesendeten Raumfahrzeugs Deep Space 1 in Nahaufnahme fotografiert wurde. Diese Forschungsmission lieferte Wissenschaftlern viele Daten, dank derer Astronomen viel über die Kerne von Kometen verstehen konnten. Die Bilder zeigten, dass der felsige Kern die Form eines 8 Kilometer langen riesigen Kegels hat und der gesamte Komet seltsamerweise gekrümmt ist.

Im Gegensatz zu Halleys Kometen, der sich in der Oort-Wolke an den Außengrenzen des Sonnensystems gebildet hat, wird angenommen, dass Borrelli aus dem Kuipergürtel stammt.

Komet Hyakutake

Dieser Komet machte einen unauslöschlichen Eindruck auf die Wissenschaftler, als er sich 1996 in der Nähe unseres Planeten der Erde in einer Entfernung von nur 15 Millionen Kilometern näherte. Dies war die nächste Entfernung, der sich andere Kometen näherten. Der Komet verwirrte die Astronomen, weil er Strahlungsstrahlen 100-mal intensiver als erwartet emittierte.

Das Ulysses-Raumschiff passierte im Mai 1996 das Heck dieses Kometen und zeigte, dass seine Länge mindestens 570 Millionen Kilometer beträgt - doppelt so lang wie jeder andere bekannte Komet.

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