Kometen

Was sind Kometen ?

In unserem Sonnensystem ist zwischen 2 Typen von Kleinkörpern zu unterscheiden. Zunächst existieren die Kleinplaneten, weiteres die Kometen. Bislang sind uns ca. 3000 Kometen bekannt, wobei jährlich in etwa 100 - 200 neu entdeckt werden.
Mehr als 2000 weitere Kleinstkometen konnten bisher vom Weltraum aus beobachtet werden. Noch dazu werden Milliarden weitere Kometen außerhalb unseres Sonnensystems vermutet.

Ein typisch aktiver Komet besteht aus einem Kern, einer Koma (= die Kometen-Atmosphäre) und einem Schweif. Beim Kometenschweif unterscheidet man zwischen dem Staub- und dem Plasmaschweif.
Damit ein Komet eine Koma ausbildet, muss der Kern leicht flüchtige Substanzen in gefrorenem Zustand aufweisen können. Diese Substanzen werden unter Einfluss von Sonnenstrahlung & -wind sublimiert, und somit vom festen/gefrorenen Zustand in den gasförmigen versetzt. Noch dazu umhüllt eine große Wolke aus Wasserstoff den Kometen.

Ob es sich bei einem Kleinkörper um einen Kometen oder doch um einen Kleinplaneten handelt kann nicht immer eindeutig festgelegt werden. Besitzen Kometen nämlich keine Koma, sind inaktiv, schlafend, erloschen sind diese kaum noch von Kleinplaneten unterscheidbar.
Kleinplaneten setzen sich aus Silikaten, Kohlenstoff und Metallen zusammen. Gelangt der Körper infolge einer Bahnänderung in das innere Sonnensystem wird offenbart, dass es sich bei betreffenden Körper um einen Kometen handelt.

Kometenbahnen

Unterschieden wird zwischen Ellipsenbahnen, Parabelbahnen und den Hyperbelbahnen. Unter Ellipsen versteht man geschlossene Kurvenbahnen auf welchen sich die Kometen mit wechselndem Sonnenabstand bewegen.
In Sonnennähe (= dem Perihel) bewegt sich der Körper schneller, als in Sonnenferne (=dem Aphel) bei dem sich die Bewegung wieder verlangsamt.

Hyperbelbahnen sind offene Bahnen - Kometen, welche sich auf diese Art fortbewegen kommen nur ein einziges Mal in die Nähe der Sonne. Diese Kometen könnten beispielsweise ihren Ursprung außerhalb des Sonnensystems haben.
Zutreffend sind Hyperbeln für etwa 4 % aller Kometen. Bislang sind ca. 60 Kometen bekannt, welche durch den Einfluss großer Planeten (z.B. den Jupiter) aus ihrer elliptischen Bahn gelenkt wurden, und nun auf einer Hyperbelbahn das Sonnensystem verlassen.
Interstellare Kometen besitzen eine entsprechend hohe Bahngeschwindigkeit, jedoch gibt es bis dato keine gesicherten Daten über sie.

Parabelbahnen sind ein Grenzfall zwischen den Ellipsen- und den Hyperbelbahnen.
Angenommen werden sehr langgestreckte Ellipsen, bei denen die Umlaufzeiten mehrere Tausend Jahre andauern soll.

Kometenbahnen sind nicht statisch d.h., sie sind sowohl durch gravitative als auch durch nichtgravitative Einflüsse ständigen Veränderungen ausgesetzt.
Sowohl die Gravitation der Sonne, als auch die der inneren Planeten des Sonnensystems können auf den Kometen Wirkung zeigen. Zu den nichtgravitativen Einflüssen zählen die "Jets" - diese besitzen eine starke Ausgasung, welche den Einfluss bewirkt.

Kometenfamilien und -gruppen

Kometen, welche sich auf ähnlich-elliptischen Bahnen bewegen werden in >Familien< zusammengefasst.
Zur Jupiterfamilie zählen die meisten kurzperiodischen Kometen - einige der mittelperiodischen Kometen gehören hingegen der Halley-Familie an. Weiteres existieren die Encke-Familie, die Hauptgürtelkometen und die Zentauren (= Chiron-Familie), welche wenig bekannte Mitglieder besitzen. Die letzten beiden Gruppen wären die in Form von kreisförmigen Bahnen, und die Übergangsobjekte zwischen den Kleinplaneten und Kometen.

Unter Sonnenstreifern versteht man extrem sonnennahe Kometen. Hier unterscheidet man wieder zwischen der Kreutz- und Meyer-Gruppe.
Vermutet wird, dass beide Kometengruppen auf einen gemeinsamen Ursprungskometen zurück gehen.

Von der Staubentwicklung zu den Kometenschweifen

Leicht flüssige Gase, Eis und mineralische Bestandteile bilden zusammen den Kometenkern. Zu den mineralischen Bestandteilen zählen hauptsächlich Silikate, Eisenoxide und kohlige Chondrite. Bei den kohligen Chondriten ist zu erwähnen, dass der Kometenstaub in etwa 5 % Kohlenstoff enthält.
Sobald Wasser sublimiert werden die Bestandteile freigesetzt, an der Kometenoberfläche vom Gasstrom erfasst und mitgerissen. Aktiven Kometen ist es möglich pro Sekunde mehrere Tonnen Staub freizusetzen.

Kometarer Staub wird aus einer Mischung von organischen Elementen (C, O, H, N), und gesteinsbildenden Silikaten (Si, Mg, Ca, Fe) gebildet.
Der Anteil von Staub und Gas kann je Komet sehr variieren. Als Gasreich gelten z.B. langperiodische Kometen aus der Oortschen Wolke, wo hingegen kurzperiodische Kometen eher Staubreich sind.

Ein hoher Staubanteil spiegelt sich im infraroten Licht durch eine höhere Farbtemperatur und Silikat-Emissionen wieder. Außerdem ist ihr Rot-Anteil im visuellen Licht höher als im Sonnenlicht. Gasreiche Kometen zeigen im visuellen Licht hingegen einen hohen Blau- und Grünanteil. Verursacht wird dieser Effekt durch die Fluoreszenz von CN und C2.

Der Staubschweif ist breit und gekrümmt - weiteres zeichnet er sich durch ein kontinuierliches Spektrum aus, welches aus reflektiertem Sonnenlicht gebildet wird.
Der Plasmaschweif hingegen ist schmal und gerade. Die Farbe ist bläulich, und der Schweif selbst besteht aus Ionen. Außerdem kann er eine Länge von mehreren Millionen Kilometer besitzen.

Das endende Kometen Leben

Die Alterungsprozesse eines Kometen lassen sich unter anderem anhand von Helligkeitsschwankungen erkennen. Ein weiteres Merkmal wäre die Erschöpfung des flüchtigen Materials, welches den Kometen inaktiv lassen werden kann und ihn von Kleinplaneten nicht mehr unterscheidbar macht.

Treten interplanetare Staubpartikel in die Erdatmosphäre ein und verglühen, werden Meteore oder Sternschnuppen erkennbar.
Zerfallene Kometen könnten das Resultat für die verstärkte Aktivität von Meteorströmen sein. Allerdings geht ihr Ursprung wohl eher auf die Staubpartikel der Komten zurück.

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