Eisiger Kern mit Riesenschweif - scinexx | Das Wissensmagazin
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Das "Innenleben" eines Kometen

Eisiger Kern mit Riesenschweif

Für die meiste Zeit seines Lebens führt ein Komet ein Schattendasein: Dunkel und schweiflos, reduziert nur auf seinen Kern, durchfliegt er die äußeren Regionen des Sonnensystems auf seiner exzentrischen Bahn. In diesem Stadium ist ein Komet auch mit Teleskopen kaum auszumachen. Seine geringe Größe von nur einigen hundert Metern bis Kilometern und das fehlende Leuchten machen ihn praktisch unsichtbar.

Der Kern

Kometenkerne sind daher nach wie vor ein Stück „weiße Landkarte“ der Astronomie – ihre genaue Struktur ist kaum erforscht. Rückschlüsse auf ihre Zusammensetzung erhielten Astronomen lange Zeit nur durch indirekte Messmethoden wie die spektrometrische Analyse des vom Kometen reflektierten Lichtes.

Nucleus des Kometen Halley © NASA

Aus ihnen entwickelte 1950 der amerikanische Astronom Fred Whipple seine Theorie der „schmutzigen Schneebälle“. Nach dieser bestehen Kometenkerne zu gut drei Vierteln aus Wassereis und kleineren Anteilen von gefrorenem Kohlenmonoxid, -dioxid, Methan und Ammoniak, gemischt mit Gesteinsbrocken und Staub. Die Dichte eines solchen kosmischen Schneeballs ist vermutlich so gering, das sich das poröse Material leicht mit den Händen zerbrechen ließe. Im Gegensatz zu Planeten oder Monden haben Kometenkerne meist eine unregelmäßige, langgestreckte Form, oft sind sie mehr als doppelt so lang wie breit.

Erst der Vorbeiflug der Raumsonde Giotto am Kometen Halley im Jahr 1986 lieferte erstmals auch Bilder eines Kometenkerns und bestätigte gleichzeitig Whipples Theorie. Sie enthüllten eine von schwarzem Kohlenstoffruß bedeckte unregelmäßige Oberfläche, aus der an einigen klar abgegrenzten Stellen helle Fontänen aus verdampfendem Eismaterial und mitgerissenem feinem Staub herausschossen. Diese Gasjets entstehen, wenn sich ein Komet der Sonne bis etwa auf Höhe von Jupiter und Saturn genähert hat.

Die Koma

Koma eines Kometen © NASA

Die zunehmende Wärme lässt die leicht flüchtigen Bestandteile des Kometenkerns verdampfen, dabei werden auch kleine Staubteilchen mit in die Höhe gerissen – der Komet erwacht langsam zum Leben und bildet eine immer größer werdende leuchtende Gas- und Staubhülle, die Koma. Kometenkern und Koma zusammen bilden den eigentlichen „Kopf“ des Kometen. Die Koma kann bis zur hundertfachen Größe des Erddurchmessers anwachsen und ist ihrerseits von einer noch größeren, dünneren und weitgehend unsichtbaren Wasserstoffwolke umgeben, die sogar mehrere Millionen Kilometer in den Weltraum hineinreichen kann.

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Der Schweif

Nähert sich ein Komet der Sonne bis auf weniger als zwei astronomische Einheiten, also dem Doppelten der Entfernung Erde – Sonne, macht er nochmals eine dramatische Wandlung durch. Der zunehmende Sonnenwind, ein Strom aus energiereicher Strahlung und schnellen, geladenen Partikeln, ionisiert immer mehr Gasteilchen aus dem inneren Bereich der Koma und reisst sie in hoher Geschwindigkeit mit sich – der Gas- oder Plasmaschweif des Kometen entsteht. Er ist der Teil des Kometen, der von der Erde aus oft mit bloßem Auge beobachtet werden kann und der den Kometen ihren Nimbus und letztendlich auch ihren Namen gab.

Durch die Ionisation hell leuchtend kann sich dieser meist scharf abgegrenzte Gasschweif über mehr als eine astronomische Einheit erstrecken. Seine Teilchendichte ist dabei aber so dünn, dass die hinter dem Schweif stehenden Sterne kaum verdeckt werden. Da der Gasschweif der Richtung des Sonnenwinds folgt, bildet er sich immer auf der sonnenabgewandten Seite des Kometen und ist in der Regel gerade. Sein Maximum erreicht er im Perihel, dem sonnenächsten Punkt der Kometenbahn.

Manchmal bildet ein Komet auch einen zweiten, gelb-rötlich gefärbten und stärker gekrümmten Schweif. Er entsteht durch kleine ungeladene Staubteilchen, die durch den Strahlungsdruck des Sonnenwindes aus der Koma geblasen werden. Da diese Teilchen nur langsam fliegen, reagieren sie träger und werden bei ihrem Flug seitlich abgelenkt – es resultiert die typische gekrümmte Form des Staubschweifs.

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Stand: 06.12.2002

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Kometen
Rätselhafte Vagabunden im Weltraum

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Faszination und Schrecken
Kometen als rätselhafte Unglückbringer

Eisiger Kern mit Riesenschweif
Das "Innenleben" eines Kometen

Kosmische "Wiederholungstäter"
Die Bahnen der Kometen

Rätsel des Ursprungs
Oortsche Wolke oder Kuiper-Gürtel?

Uralte Lebensbringer?
Kometen als Schlüssel zur irdischen Vergangenheit

Gefahr für die Erde?
Kometen als himmlische Geschosse

Vom alten China bis heute...
Kometen in der Geschichte

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