Kometen-NEWS

(I) Komet C/2011 J2 (LINEAR)

Das Auseinanderbrechen des Kometen C/2011 J2 (LINEAR) wurde am 19. September offiziell bestätigt (CBET 3937). Zuvor hatten Astronomen bereits Ende August ein neues Fragment am Kometen beobachtet [2].

Das sog. Fragment B ist lichtschwach und bewegt sich eindeutig mit dem Hauptkern des Kometen LINEAR. Es befindet sich in nordöstlicher Richtung der zentralen Kondensation (Fragment A) des Kometen.

Am 28. September wurde die Helligkeit des Fragments A zu 13,5 mag und die des Fragments B zu 15 mag gemessen. Die nachfolgende Abbildung zeigt die beiden Fragmente des Kometen LINEAR am 29. September.

Abb. 1 Der Komet LINEAR J2 am 29. September 2014.
In der Bildmitte sind die zentrale Kondensation des Kometen (Fragment A)
und das neue Fragment B zu sehen.  © http://www.virtualtelescope.eu

(II) Komet 29P/Schwassmann-Wachmann

Der Komet 29P/Schwassmann-Wachmann wurde im Jahr 1927 von Arnold Schwassmann und Arno Arthus Wachmann von der Hamburger Sternwarte [1] entdeckt.

Die Entfernung des Kometen von der Sonne beträgt rund 6 Astronomische Einheiten*, seine Umlaufzeit 14,9 Jahre. Der Kometenkern ist relativ groß, sein Durchmesser beläuft sich auf rund 50 Kilometer. Die Bestimmung der Rotation des Kometen ist schwierig: man schätzt, dass er sich in 8,5 Stunden bis zu 67 Tagen einmal um sich selbst dreht.

Schwassmann-Wachmann ist wahrscheinlich ein Mitglied der sog. Zentauren [1], einer Gruppe von etwa 45 bekannten Kometen. Die Zentauren besitzen Bahnen, die sich zwischen den Planeten Jupiter und Neptun [1] befinden. Möglicherweise sind diese Objekte aus dem Kuiper-Gürtel [1] „ausgebrochen“.

In den letzten Jahrzehnten seit seiner Entdeckung machte der Komet Schwassmann-Wachmann immer wieder durch Helligkeitsausbrüche auf sich aufmerksam. Dabei steigt seine Helligkeit jeweils um 2-4 Größenklassen an.

Die Wissenschaftler vermuten die Ursache der Helligkeitsausbrüche im Entstehen von Überdruck unter der Kometenkruste: sobald sich der Komet der Sonne nähert, schmelzen die unter der dunklen Kometenkruste liegenden Mengen von Kohlendioxid- und Kohlenmonoxid-Eis. Der so entstehende zunehmende „innere“ Druck sprengt Teile der Kruste ab und stößt anschließend große Mengen von Gas und Staub mit Geschwindigkeiten bis zu 200 Metern pro Sekunde in den Weltraum.

Bis zum Jahr 2002 wurden 52 Ausbrüche des Kometen identifiziert. Die genaue Beobachtung und Datierung der Ausbrüche lässt den Schluss zu, dass vier diskrete langlebige Quellen auf der Oberfläche für diese Ausbrüche verantwortlich sind.
Die generelle Periode eines Ausbruchs beträgt rund 29 Tage. Einige Forscher bezeichnen diese Art der Ausbrüche bei Kometen als Cryovulkanismus (Abb. 3). Er wird durch die Aufheizung eines langsam rotierenden Kometenkerns durch Sonnenstrahlung getriggert [3].

Abb. 3 Schematische Darstellung des Cryovulkanismus eines Kometen.
Unterhalb einer dunklen Kruste (außen) befindet sich eine Schicht auseinanderorganischem Material (mittelbraun). Der Kern des Kometen
besteht aus Gestein und ist von einer Eisschicht (blau) umgeben.
Mithilfe des Cyrovulkanismus wird Eis aus dem Inneren des Kometen
an dessen Oberfläche gebracht, wo es verdampft.  © NASA

Üblicherweise benötigt Schwassmann-Wachmann 2-8 Rotationen seines Kerns, bevor ein weiterer Ausbruch auf der gleichen Seite des Kometen stattfinden kann. Den Ausbruch der sog. Quelle B auf der Kometenoberfläche erfolgt so regelmäßig, dass die dort entstehenden Ausbrüche (mit einer Genauigkeit von 3 Tagen) vorhergesagt werden können. Ein Ausbruch an dieser Stelle der Kometenoberfläche ist für jeden dritten Ausbruch des Kometen verantwortlich [3].

Ein Ausbruch des Kometen Schwassmann-Wachmann entwickelt sich innerhalb eines Zeitraumes von etwa einer Stunde. Bei einem Ausbruch entweichen enorme Staubmengen mit Geschwindigkeiten bis zu 100-150 Metern pro Sekunde. Dennoch wissen die Forscher nicht, wie viele aktive Regionen sich auf der Kometenoberfläche befinden [3].

Neue Beobachtungen weisen darauf hin, dass Schwassmann-Wachmann quasi-reguläre Flares mit einer Periode von 50 Tagen zeigt [4]. Gemäß dem Modell von Ipatov (2012) existieren unterhalb der Kometenkruste zahlreiche Hohlräume, die unter hohem Druck stehendes Material enthalten. Bei entsprechend „günstigen“ Bedingungen werden die Schichten oberhalb der Hohlräume weggeschleudert und das darin enthaltene Material kann bei einem „Helligkeitsausbruch“ entweichen [4].

Insgesamt konnten bis zum Jahr 2014 fast 80 Ausbrüche des Kometen beobachtet werden [5]. Eine andere Forschergruppe [5] vermutet als Ursache eines Ausbruchs Einschläge durch Meteoriten. Als Folge eines Meteoriteneinschlages auf dessen Oberfläche steigt die Helligkeit des Kometen.

Am 30. September zeigte Schwassmann-Wachmann innerhalb von 24 Stunden einen erneuten Helligkeitsausbruch; dabei stieg seine Helligkeit um 3,1 mag**. Die Helligkeit des Kometen beträgt nunmehr 13,8 mag.

Abb. 3 Ausbruch des Kometen 29P/Schwassmann-Wachmann
am 30. September. Der Komet befindet sich als heller Fleck
in der Bildmitte.  © A. Maury, J.-F. Soulier

(III) Komet C/2014 Q3 (Borisov)

Der Komet C/2014 Q3 (Borisov) [6] hatte Ende September einen unerwarteten Helligkeitsausbruch. Ende August betrug die Helligkeit des Kometen etwa 16 mag. Um den 20. September besaß der Komet eine Helligkeit von etwa 15 mag (Abb. 4).

Am 30. September schätzten Prystavski und Novichonok die Helligkeit des Kometen auf 12,6 mag [7]. Der Komet besitzt bereits eine diffuse Koma [1].

Abb. 4 Lichtkurve des Kometen C/2014 Q3 (Borisov) seit seiner Entdeckung
bis zum 30. September (schwarze Punkte), die rote Linie entspricht dem
Anstieg der Helligkeit bis Ende September, die gestrichelte Linie der
erwarteten Helligkeit bis zum Perihel (senkrechte rote Linie).
© A. Novichonok, T. Prystavski

Komet Borisov ist gegenwärtig zirkumpolar [1] und im größeren Teleskop am Morgenhimmel beobachtbar. Im Oktober durchläuft der Komet die Sternbilder Fuhrmann (Aur), Drache (Dra), Giraffe (Cam) und Großer Bär/Wagen (UMa).

Falls sich der Helligkeitsanstieg des Kometen fortsetzt, könnte Borisov eine Helligkeit von etwa 10 mag erreichen. Allerdings scheint der Komet nach Schätzungen anderer Beobachter heute eine Helligkeit von 14 mag zu besitzen. Wir werden Sie auf dem Laufenden halten.

(VI) Komet C/2013 A1 (Siding Spring)

Nicht nur die Forscher erwarten mit Spannung die Begegnung des Kometen C/2013 A1 (Siding Spring) mit dem Planeten Mars am 19. Oktober.

Nun scheint es als mache der Komet einen „Rückzieher“ …
Die Helligkeit des Kometen hat einen unerwarteten Helligkeitseinbruch erlitten. Die Forscher hoffen, dass Siding Spring keinen „ISON-Effekt“ erleidet; dieser war während seines Perihels auseinandergebrochen, möglicherweise war er bereits vor diesem Zeitraum „angeknachst“.

Gegenwärtig wird Siding Spring lichtschwächer; das muss nichts bedeuten, allerdings kann es bedeuten, dass der Komet Prozesse erleidet, die zum weiteren Absinken seiner Helligkeit führen könnten. Niemand weiß es, und wir können leider nicht einfach zu diesem Kometen fliegen und nachsehen.

Abb. 5 Lichtkurve des Kometen C/2013 A1 (Siding Spring).
Die blauen Kreuze entsprechen einzelnen Beobachtungen.
© http://www.cobs.si

Die Lichtkurve des Kometen bis zum 2. Oktober (Abb. 5) zeigt einen deutlichen Helligkeitsabfall. Innerhalb von einer Woche sank die Helligkeit des Kometen von etwa 9,5 mag bis 10 mag (Ende September) auf etwa 11 mag bis 11,5 mag.
Üblicherweise nimmt man an, dass Kometen auf ihrem Weg in Richtung Sonne stetig heller werden, jedoch verhält sich jeder Komet etwas anders. Bis Ende September verhielt sich Siding Spring wie erwartet bzw. vorhergesagt: der Komet wurde stetig heller. Siding Spring war schließlich etwas heller als vohergesagt, nun ist der Komet um einen Faktor 2,5 lichtschwächer als erwartet.

Einen Teil der geringer werdenden Helligkeit des Kometen kann man mit der Geometrie der Bahnen des Kometen relativ zur Erdbahn bzw. der Position des Kometen relativ zur Erde erklären. Dabei hat sich der Blick auf den Kometenschweif, der ebenfalls zur Helligkeit des Kometen beiträgt, verändert. Jedoch können die geometrischen Aspekte nicht erklären, weshalb Siding Spring plötzlich lichtschwächer wird, obwohl er auf die Sonne zurast.

Andererseits zeigen relativ „neue“ Kometen – wie Siding Spring – oftmals ein ähnliches Verhalten, wenn sie das innere Sonnensystem zum ersten Mal „betreten“ - ähnlich dem Kometen C/2012 S1 (ISON), bevor dieser im Perihel auseinanderbrach.

Einige Wissenschaftler vermuten, dass dem Kometen Siding Spring sozusagen der Nachschub ausgeht und nicht ausreichend Eis unterhalb der Oberfläche vorhanden oder „lose“ oder von zu viel Staub bedeckt ist, um zu verdampfen.

Möglicherweise hatte Siding Spring während der letzten Wochen einen langsamen Ausbruch, der nun beendet ist. Pessimisten vermuten, dass der Kometenkern möglicherweise auseinandergebrochen ist. Dafür gibt es keinen eindeutigen Beweis zumal der gegenwärtige Helligkeitseinbruch langsam erfolgte und nicht innerhalb von wenigen Stunden wie bei anderen Kometen. Es besteht die Möglichkeit, dass das Absinken der Kometenhelligkeit einer anderen, neuen Erklärung bedarf, deren Ursache wir bisher nicht kennen.

Kometen sind komplexere Objekte als noch vor kurzem angenommen. Wir verstehen Kometen nur zu einem kleinen Teil. Hoffentlich ändert sich dies, nachdem Rosetta und Philae den Kometen Churyumov-Gerasimenko [9] genauer untersucht haben.

Was könnte bis zur Begegnung des Kometen mit dem Mars am 19. Oktober geschehen? (1) Siding Spring könnte weiter lichtschwächer werden oder (2) seine Helligkeit könnte konstant bleiben oder (3) der Komet könnte wieder (viel) heller werden.

Wird der Komet noch lichtschwächer, wäre dies für den Vorbeiflug am Mars enttäuschend, insbesondere für mögliche Aufnahmen der vor Ort stationierten Raumsonden und Rover. Ebenso wäre sicherlich die mit Spannung erwartete Wechselwirkung der Kometenatmosphäre (Koma) mit der oberen Atmosphäre des Mars weniger intensiv. Dafür wäre die Überlebens-wahrscheinlichkeit der Marssonden und Rover größer, sie würden sicherlich einen geringeren Schaden nehmen, wenn der Komet bei seiner Begegnung weniger Gas und Staub „abwerfen“ würde. Möglicherweise würde dies die intensivere Untersuchung des Kometenkernes erlauben, wenn dieser nicht so viel Gas und Staub um sich herum besitzt.

Der Komet besitzt eine gute Chance wieder heller zu werden. Mit der zunehmenden Annäherung an die Sonne könnte das gegenwärtig von Staub bedeckte Kometeneis weiter schmelzen, ausreichend Druck aufbauen und den Staub wegschleudern. Möglicherweise könnten Gebiete der Kometenoberfläche, die bisher weniger oder nicht aktiv waren, aktiv werden. Eine ansteigende Aktivität hätte jedoch keine direkte Auswirkung auf die Begegnung mit dem Mars. Die Wechselwirkung des Kometen mit dem roten Planeten betrifft vor allem Staubteilchen, die bereits vor mehr als einem Jahr aus der Kometenoberfläche ausgeströmt sind und sich bereits in der Koma des Kometen befinden.

Wir sind gespannt wie sich Siding Spring weiter entwickeln wird und werden Ihnen davon berichten.

Falls Sie Fragen und/oder Anregungen zu diesem Thema haben, schreiben Sie uns unter kontakt@ig-hutzi-spechtler.eu

Ihre
IG Hutzi Spechtler – Yasmin A. Walter

Quellenangaben:

[1] Information über astronomische und physikalische Begriffe
www.wikipedia.de

[2] Kurzartikel über das Auseinanderbrechen des Kometen LINEAR J2
http://www.ig-hutzi-spechtler.eu/aktuelles__komet_bricht2.html

[3] Miles, E., EPSC Abstracts Vol. 9, EPSC2014-200 (2014)

[4] Gronkowski, P., Astronom. Nachr. 335, 124-135 (2014)

[5] Krisandova, Z., et al., ACM 2014 (http://www.helsinki.fi/acm2014)

[6] http://www.ig-hutzi-spechtler.eu/aktuelles_borisov.html

[7] www.cometbase.net

[8] http://www.ig-hutzi-spechtler.eu/aktuelles_der_mars_komet.html

[9] http://www.ig-hutzi-spechtler.eu/aktuelles__rosetta__hauptseite.html

* Astronomische Einheit (Abk. AE)
   = mittlere Entfernung Erde-Sonne = 149,6 Millionen Kilometer

** Entdeckung durch Jean-François Soulier, 0,4m-Teleskop der SpaceObs Facility, San Pedro de Atacama, Chile

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