Das Pferd des Jägers

Erstellt mit Stellarium

 Derzeit dominiert eines der markantesten und beliebtesten Sternbilder den nördlichen Nachthimmel. Das Sternbild Orion, benannt nach einem mythologischen Jäger, ist markant, weil man sich die Figur des Jägers tatsächlich gut vorstellen kann. Beliebt ist es, weil wir schon mit relativ einfachen Mitteln interessante Dinge in dem Sternbild entdecken können. Das liegt daran, dass der Blick in Richtung dieses Sternbild einen Blick auf den Orionarm unserer Galaxie bedeutet. Unsere Galaxie, die Milchstraße, ist eine Spiralgalaxie, das heißt, sie hat Spiralarme, die vom Kern ausgehen und sich um die Galaxie winden. Die Arme bestehen aus Verdichtungen von Gas und Staub, in denen sich neue Sterne bilden. All das sehen wir also, bei einem Blick in diese Himmelsregion.

So richtig gut kommt das natürlich erst, wenn man mit dem Teleskop und einer Kamera Licht sammelt, so wie es hier der Astrofotograf Wolfgang Barth von seinem dunklen Beobachtungsplatz im Südschwarzwald getan hat.

Aufnahme: Wolfgang Barth

Um das Bild richtig einzuordnen, sei hier ein etwas größerer Ausschnitt des Sternbild Orion gezeigt. Auf dem Ausschnitt erkenne wir die diagonale Linie der drei Sterne, die den Gürtel des Himmelsjägers markieren. Der Stern links heißt Alnitak. Dieser heiße blaue Stern ist es, den wir in der Aufnahme von Wolfgang Barth rechts oben sehen. Aufgrund seiner enormen Helligkeit überbelichtet der Stern diese Aufnahme lokal.

Erstellt mit Stellarium

Alnitak befindet sich in einer Entfernung von 817 Lichtjahren und steht damit etwa halb so nahe bei uns, wie die restlichen großen Strukturen auf der Fotografie. Er gehört also nicht direkt dazu. Der 25.000 Kelvin heiße blaue Überriese leuchtet rund 10.000 mal heller als unsere Sonne und übertrifft ihren Durchmesser um das zwanzigfache.

Von Alnitak aus nach rechts unten verlaufend, sehen wir ein dickes Staubband, dass das Licht einer rötlichen Region abblockt. Das Licht von 656,3 Nanometer Wellenlänge solch einer HII-Region (sprich "H 2 Region") entsteht durch Wasserstoffgas, das durch die UV-Strahlung heißer junger Sterne zum leuchten angeregt wird. Dabei wird der Wasserstoff ionisiert. Bei der Rekombination von Protonen und Elektronen tritt unter anderem diese kräftige rote Spektrallinie auf. Eine markante Struktur schiebt sich vom Staubband in diese HII-Region hinein. Aufgrund ihrer Form wird sie Pferdekopfnebel genannt.

In der Mitte des Bildes, sozusagen vor den Vorderfüßen des Pferdes, leuchtet ein weiteres blaues Objekt. Dies ist aber kein weiterer Stern wie Alnitak, sondern ein Reflexionsnebel mit der Bezeichnung NGC 2023. Anders als HII-Regionen leuchten Reflexionsnebel nicht aus sich heraus, sondern streuen das Licht naher Sterne. Da Sterne in staubreichen Gebieten meist jung und heiß sind, ist auch deren gestreutes Licht bläulich, wie man an NGC 2023 erkennen kann. Reflexionsnebel erscheinen sogar noch blauer, da die interstellaren Staubkörner aufgrund ihrer Größe bevorzugt blaues Licht streuen - ein ähnliches Phänomen, wie bei unserer Erdatmosphäre.

Links (besser östlich) von Alnitak sehen wir den spektakulären Flammennebel NGC 2024. Er besteht sowohl aus einem Emissionsnebel, also aus selbstleuchtendem Gas, wie bei einer HII-Region, als auch aus einem Reflexionsnebel. Dunkle Staubfilamente blockieren teilweise das Licht, so dass der Eindruck von Flammen entsteht. Man kann sich vorstellen, dass es sehr schwierig ist, so einen filigranen Nebel im Teleskop zu sehen, denn der leuchtkräftiger Stern Alnitak in der Nachbarschaft stört doch sehr.

Der Himmelsjäger Orion ist also mehr als eine markante Sternfigur. In ihm verbirgt sich ein große Struktur aus Gas- und Staubwolken, von denen wir nur einen Teil sehen. Diese sichtbaren Objekte kennen wir als Pferdekopfnebel, Flammennebel, Orionnebel oder Barnard's Loop, um mal eine Auswahl zu nennen.

Den berühmten Orionnebel konnte Julian Zoller von der Volkssternwarte Schriesheim letzte Nacht durch eine kurze Wolkenlücke aufnehmen. Nur ein paar Minuten Zeit lies ihn hierfür das miese Wetter.

Die Lage des Orionnebels am Himmel erkennt man in dem vergrößerten Ausschnitt des Sternbilds Orion oben. Hinter dem difusen Fleck am "Schwertgehänge" des Himmelsjägers im unteren Drittel der Abbildung verbirgt sich dieser Gas- und Staubkomplex. Es handelt sich dabei um eine Geburtsstätte neuer Sterne und Planeten.

Der Mond von heute Morgen

Canon EOS 500D, Brennweite 250 mm, Verschlusszeit: 1/160 s, Blende: 5,6, ISO 400

Kein Hexenwerk, sondern eine handelsübliche DSLR-Kamera. Bei dem zentralen hellen Krater in der Bildmitte handelt es sich um Copernicus. Das ist sicherlich eines der schönsten Ringgebirge auf dem Mond. Er hat einen Durchmesser von 93 Kilometer, doch das helle herausgeschleuderte Gestein überdeckt das Regenmeer in einem Umkreis von 500 Kilometern. Der Krater ist gut erhalten und zeigt einen terrasierter Ringwall, sowie ein Zentralgebirge mit mehreren Gipfeln.

Der Apollo-Ära verdanken wir ein paar Aufnahmen des Kraters aus sehr flachen Winkel, wie bei einem Flug mit der Mondhansa im Jahre 2080 oder so:

Aufnahme des Kraters Copernicusaus dem Jahr 1967 von Lunar Orbiter 2. Diese Mondsonde sollte Landeülätze für die Apollo-Astronauten erkunden, Credit: NASA

Schließlich noch ein Bild aus jüngster Zeit: Der Krater Copernicus wie ihn die derzeit aktive Raumsonde Lunar Reconnaissance Orbiter, LRO, mit der Weitwinkelkamera fotografiert hat:

Credit: NASA

 Literaturtipp: Der moonscout zeigt auf handlichen, laminierten und ringgeheftete Karten Mondbilder in den verschiedenen Phasen und benennt dabei die wichtigsten Formationen.

Winterlandschaft mit Wintersternbilder

 Dieses schöne Bild vom Winterhimmel in Blickrichtung Süden hat am Samstag, den 14.01.2012 Wolfgang Barth gemacht. Der Aufnahmeort liegt im Südschwarzwald, man beachte den Schnee.
Über dem Baum sehen wir die Figur des Himmelsjägers Orion und rechts oberhalb davon das Sternbild Stier (Taurus). Markant am Stier ist der V-förmige Kopf mit dem roten blutunterlaufenen Auge, das ist der Stern Aldebaran. Außerdem  sehen wir rechts oberhalb eine weitere auffällige Struktur, die Plejaden. Der helle "Stern" rechts ist der Planet Jupiter.

Die Planeten unseres Sonnensystems kreisen in einer Ebene um die Sonne, Ekliptik genannt. Aus unserer geozentrischen Perspektive läuft auch die Sonne auf der Ekliptik. Die Sternbilder, die von ihr im Jahreslauf durchwandert werden, sind die Tierkreissternbilder. Der Stier gehört bekanntermaßen auch dazu. Daher kann man sich denken, dass die Verbindungslinie zwischen Jupiter und dem Sternbild Stier die Ekliptik nachzeichnet. Genau genommen läuft sie durch den Stierkopf und die Plejaden durch. Dieser Teil der Planeten- und Sonnenbahn wird als goldenes Tor der Ekliptik bezeichnet. Bei den Plejaden und dem Stierkopf handelt es sich um sogenannte offene Sternhaufen, wobei der Stierkopf den hübschen Namen Hyaden trägt, was "Regengestirn" bedeutet.
Hier nochmal dasselbe Bild mit den Bezeichnungen:

Offene Sternhaufen sind eine Sammlung von Sternen, die gemeinsam entstanden sind und nun noch gravitativ aneinander gebunden sind, allerdings nur sehr lose, so dass sich diese Sternhaufen mit der Zeit auflösen. Die Hyaden zum Beispiel bestehen aus circa 200 Sternen, die so 625 Million Jahre alt sind. Das ist recht jung, verglichen mit dem Alter unserer Sonne von fast 5 Milliarden Jahren. In astronomischen Zeitskalen sind also die Hyaden ein junges Gebilde in Auflösung begriffen. Mit einer Entfernung von 140 Lichtjahre sind die Hyaden auch relativ nahe - kein anderer Sternhaufen ist näher. Der auffällige rote Stern Aldebaran gehört aber nicht zu diesem Sternhaufen. Er steht nur zufällig in der Sichtlinie und ist in etwa halb so weit entfernt. Die rötliche Farbe verdankt er seiner realtiv kühlen Oberfläche von 3000 Kelvin. Dennoch übertrifft seine Leuchtkraft der unserer Sonne um das hundertfache. Der Grund ist die enorme Ausdehnung von Aldebaran. Dieser Stern hat den vierzigfachen Durchmesser unserer Sonne. Es handelt sich also um einen sogenannten Roten Riesen.

Die Sterne der Plejaden, auch als M 45 katalogisiert, sind noch jünger als die der Hyaden. Gerade mal 60 Millionen Jahre alt sind diese rund 500 Sterne. Die Astronomen unter den Dinosauriern konnten die Plejaden also noch gar nicht kennen, einfach weil es sie noch nicht gab. Dieses jungendliche Alter sorgt dafür, dass der offene Sternhaufen der Plejaden kompakter ist, als die Hyaden und auch mehr besonders helle kurzlebige blaue Sterne beinhaltet. In ihrer Helligkeit stehen sie den Hyaden in nichts nach, obwohl sie mit einer Entfernung von 390 Lichtjahre mehr als doppelt so weit entfernt sind. Am besten beobachtet man die Hyaden und Plejaden mit dem Fernglas. Für das Teleskop sind sie zu groß.

Die Aufnahme unten entstand ein bisschen später. Es zog schon Hochnebel auf. Für die Astronomie ärgerlich sorgt das doch für eine schöne Stimmung. Außerdem arbeitet der Nebel in Kombination mit der langen Belichtung wunderbar die hellen Sterne heraus, so dass das Sternbild Orion und die beiden hellen Sterne Prokyon und Sirius klar erkennbar sind.

Prokyon gehört zu dem Sternbild Kleiner Hund (Canis Minor), das wirklich ein kleines Sternbild ist. Im wesentlichen besteht es aus Prokyon und dem etwas weniger hellen Stern rechts oben darüber. Prokyon bedeutet "vor dem Hund", weil er zeitlich vor dem "Hundsstern" aufgeht. Der Hundsstern ist der helle Stern rechts neben der Baumspitze. Er gehört zum Sternbild Großer Hund (Canis Maior) und ist eher unter dem Namen Sirius bekannt. Sirius ist der hellste Stern überhaupt und weil er in unseren Breiten immer recht horizontnah steht und somit sein Licht einen relativ langen Weg durch die Atmosphäre zurücklegt, funkelt er oft wie wild in allen Farben. Die beiden Hunde gehören zum Himmelsjäger Orion. Zu dessen Füßen liegt das Sternbild Hase (Lepus), die erlegte Beute.
Hier nochmals mit Beschriftungen:

Während der Aufnahmen viel das Thermometer auf -5° Celsius. Einem Schwarzwälder wie dem Astrofotografen Wolfgang Barth entlockt das nur ein müdes Lächeln.

Quelle und Literaturtipp: Sterne beobachten in der Stadt

Phobos-Grunt: Liveblog und Infografik

Es kann sich nur noch um Stunden handeln, dann wird die gescheiterte Marssonde Phobos-Grunt ihre gescheiterte Reise mit einem flammenden Finale beenden. Den Rücksturz zur Erde verfolgt man am besten hier: Live-Blog zum Wiedereintritt von Fobos-Grunt

Einen Hintergrundbericht dazu bieten unter anderem Alexander Stirn in der sueddeutschen: Unfreiwilliges Feuerwerk und die Zeitschrift Sterne und Weltraum: Das Ende von Phobos-Grunt naht.

Es ist also völlig unnötig, hier auch noch darüber zu berichteten. Für die Augenmenschen sei hier lieber eine schicke Infografik eingebunden, die alle wichtigen Infos auf einem Blick bietet. Wir sehen hier also die am 9. November 2011 gestartete und im Erdorbit gestrandete russische Marssonde mit einem Menschen zum Größenvergleich. Genau genommen sollte die Reise zum Marsmond Phobos gehen, daher der Name der Sonde. Ein Großteil der 13,5 Tonnen schweren Sonde wird wohl in der Atmosphäre verglühen, bis zu circa 200 Kilogramm könnten aber unten ankommen. Da die Sonde noch voll betankt ist und die russische Bodenkontrolle die Tanks nicht entleeren konnte, besteht die Masse von Phobos-Grunt im wesentlichen aus dem Raketentreibstoff Hydrazin. Dieser ist zwar sehr giftig, sollte aber beim Wiedereintritt in die Atmosphäre verbrennen. Da die Sonde Bodenproben von Phobos zur Erde bringen sollte, ist sie mit einer "Sample return capsule" ausgestattet. Diese ist natürlich so gebaut, dass Sie den Ritt durch die Erdatmosphäre überstehen kann. Zusammen mit dem Space Shuttle Columbia und den beiden Raumstationen Skylab und Saljut 7 gehört Phobos-Grunt zu den großen Raumfahrtgeräten mit 14 Tonnen Masse, die unkontrolliert zur Erde gestürzt sind. Die Raumstation Mir wurde kontrolliert zum Absturz gebracht.

Falls sich jemand wundert, warum in der Grafik der 8. November als Startdatum angegeben ist: Die Grafik kommt aus den USA und da war es eben noch vor Mitternacht.

Wer wissen will, wo sich Phobos-Grunt derzeit befindet, kann sich diese Tracking-Grafic auf den Bildschirm holen. Diese Grafik basiert auf Berechnungen, die auf den Bahndaten der Sonde basieren. Insbesondere wenn die Sonde abstürzt sind diese Daten natürlich schnell nicht mehr aktuell und die Berechnungen somit falsch. Daher bitte diese Grafik nicht zu ernst nehmen, wenn es ernst wird.

Update: Laut tagesschau sind Teile der Sonde gegen 18:45 Uhr in den Pazifik gestürzt.

Quelle: space.com

So funktioniert eine drehbare Sternkarte

Polarlichter – zwischen Wunder und Wirklichkeit

Eine Buchrezension von Stephan Fichtner zu

Polarlichter – zwischen Wunder und Wirklichkeit
Kulturgeschichte und Physik einer Himmelserscheinung
Von Birgit und Kristian Schlegel
Spektrum Akademischer Verlag 2011
ISBN 978-3-8274-2880-6

Wie der Titel des vorliegenden Buches schon andeutet, nähert sich das Werk dem Thema Polarlicht aus verschiedenen Richtungen.
Birgit Schlegel hat Kulturanthropologie studiert und bereits mehrere Bücher und Aufsätze zur regionalen Kultur und Geschichte Südniedersachsens verfasst. Sie vermittelt daher in den ersten vier Kapiteln des Buches einen sehr umfangreichen Überblick über die kulturwissenschaftliche Geschichte von Polarlichtern – von deren frühester Beobachtungen und Beschreibungen bis zu ihrer in verschiedenen Kulturen doch sehr unterschiedlichen Deutung als Wunderzeichen oder Unheilsbringer. Ihr Mann, Kristian Schlegel, hat sich als wissenschaftlicher Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Lindau am Harz mit Atmosphärenphysik und solar-terrestrischen Beziehungen befasst. Er zeichnet daher für die naturwissenschaftliche Darstellung der Polarlichteigenschaften im zweiten Teil des Buches verantwortlich.
Beim ersten Hineinblättern fällt unter dem Schutzumschlag zuerst die sehr hochwertige Verarbeitung des Buches auf: Der strukturierte Einband liegt sehr griffig und wertig in der Hand. Die farbigen Abbildungen von z. T. sehr alten Quellen und die Polarlichtfotografien im Buch sind in sehr guter Qualität wiedergegeben.
In den ersten Kapiteln wird die kultur- und literaturhistorische Beobachtung von Polarlichtern umfassend beleuchtet. So beschränkt sich Birgit Schlegel nicht auf die Darstellung aus nur wenigen Kulturkreisen sondern beschreibt die Entdeckung von Nord- bzw. Südlichtern von Alaska, Kanada bis nach Asien, Australien, Neuseeland und den Kulturen Südamerikas. Meist sahen unsere Vorgängerkulturen in den Polarlichtern ein Zeichen des Zornes der Götter, den Widerschein eines großen Feuers oder gar den himmlischen Tanz der Seelen gewaltsam zu Tode gekommener Verstorbener. In der Finnmark im Norden Norwegens war man sogar bis vor kurzem noch davon überzeugt, dass das Polarlicht diejenigen töte, die es verspotteten.
Von Darstellungen im Alten Testament über Erwähnungen aus China bis hin zu Zitaten aus alten deutschen Novellen oder gar der mittelalterlichen Darstellung von Polarlichtern als „Wunderzeichen“ auf Flugblättern spannt Birgit Schlegel einen sehr lesenswerten historischen Bogen der Polarlichtbeobachtung und -deutung.
Die Kapitel vier und fünf schlagen dann mit der Beschreibung von ersten Versuchen, der wissenschaftlichen Erforschung und Deutung der Polarlichter den Bogen zu unserem heutigen Verständnis. Auf dem Weg dahin sind v.a. die Forschungsarbeiten von Anders Celsius, Johann Georg Forster, Robert Falcon Scott, Samuel Heinrich Schwabe, Kirchhoff und Bunsen sowie von Kristian Birkeland zu nennen.
Mit dem Beginn der Raumfahrt trat dann auch die Polarlichtforschung in eine neue Ära, die nicht zuletzt mit der Cluster-Mission der ESA die Auswirkungen des Sonnenwinds auf das Erdmagnetfeld der Erde untersuchte.
In den Kapiteln sechs bis acht beschreibt Kristian Schlegel ausgiebig Formen, Farben und Leuchtprinzip des Polarlichts sowie das diesen Leuchterscheinung zugrunde liegende, physikalische Prinzip. Hier lernt der Leser viel über den Aufbau der irdischen Atmo- und Magnetosphäre, über die Zusammensetzung und Wirkung des Sonnenwinds und andere Formen des so genannten Weltraumwetters. Die umfangreiche Darstellung reicht von den Auswirkungen, die Sonnenstürme auf das irdische Klima, den Funkverkehr und Versorgungsleitungen haben, bis hin zu Gefahren für die Astronauten auf der Internationalen Raumstation ISS.
Sehr wertvoll und nicht selbstverständlich sind die beiden letzten Kapitel des Buches, die zum einen das Auftreten von Polarlichtern auf den anderen Planeten unseres Sonnensystems beschreiben (Kapitel neun) und mit dem letzten Kapitel auch eine sehr schöne Übersicht über Buch- und Zeitschriftenartikel zum Thema sowie Internethinweise für all diejenigen bereit halten, die – nachdem das vorliegende Buch sie mit dem Virus der Polarlichtforschung infiziert hat – weiter am Ball bleiben wollen.

Fünf Minuten für Kometen

Komet C/1995 O1 (Hale-Bopp), aufgenommen am 04. April 1997 von E. Kolmhofer, H. Raab; Johannes-Kepler-Observatory, Linz, Austria (http://www.sternwarte.at) Man beachte den blauen Plasmaschweif und den milchigen Staubschweif

Kometen können ein beeindruckendes Schauspiel am Himmel aufführen. Auch in Zeiten der wissenschaftlichen Astronomie kommt dieses Schauspiel oft überraschend, denn wir kennen bei weitem nicht alle Kometen und wissen auch nicht, wie mächtig und prächtig sich jeweils der Schweif entwickelt. Der Schweif ist es auch, der den Kometen den Namen gab: Komet leitet sich von dem griechischen Wort für Haar ab, Kometen mit Schweif sind also "Haarsterne".

Früher wusste man nicht, ob Kometen ein Phänomen der Erdatmosphäre darstellen oder irgendwie zu der weiten Welt der Planeten gehören. Der aristotelische Himmel galt ja als unveränderlich und außerdem, wie soll ein Komet quer zu den Planetenbahnen fliegen, ohne die Kristallsphären zu zerschlagen, auf denen die Planeten angeheftet sind? Die Erkenntnis, dass Kometen eben keine Phänome der Erdatmosphäre sind, war somit ein Schlag gegen die aristotelische Physik. Dieser Schlag gelang Tycho Brahe im Jahre 1577. Der dänische Astronom konnte zeigen, dass bei dem gerade erschienenen Kometen keine Parallaxe feststellbar ist. Das heißt, egal von welcher Position man ihn auch beobachtet, er ändert seine Lage nicht, gegenüber dem fernen Fixsternhintergrund. Brahe wusste nun aber, dass ein relativ nahes Objekt unserer Atmosphäre vor dem Hintergrund hin und herspringen muss, wenn man die Beobachtungsposition wechselt. Nach Brahe betraten Kepler und Newton die Bühne der Physik und machten es möglich Kometenbahnen zu berechnen. Insbesondere kann seitdem das zukünftige Erscheinen einen Kometen vorhergesagt werden, wenn der Komet einmal entdeckt wurde. Dies gelang Edmund Halley anhand eines Kometen der 1682 erschien. Er sagte das Wiederkommen des Kometen korrekt für das Jahr 1758 voraus. Diesen alle 76 Jahre sichtbaren Kometen nennen wir daher den Halley'schen Kometen.

Der Halley'sche Komet bekam am 14. März 1986 Besuch von der europäischen Raumsonde Giotto, die an ihm in knapp 600 km Entfernung vorbeiflog. Das Bild zeigt den aktiven Kometenkern. Credit: ESA

 Heute wissen wir sogar im Prinzip, woraus Kometen bestehen. Da sie ihren Ursprung außerhalb des inneren Sonnensystems haben, also jenseits der "Eisgrenze" aus dem solaren Urnebel entstanden sind, bestehen sie aus Metall, Gestein und Eis - "schmutzige Schneebälle" lautet das beliebte Bild für diese Zusammensetzung. "Eis" meint in der Astronomie gefrorene Wassersstoffverbindungen, also Ammoniak-, Methan- und Wassereis. Wasserstoff ist das häufigste Element im Universum, da es direkt kurz nach dem Urknall entstand. Die genannten Eise sind nun gerade die Verbindungen des allgegenwärtigen Wasserstoffs mit den anderen relativ häufigen Elementen des solaren Urnebels. Daher ist es nicht verwunderlich, diese Substanzen dort anzutreffen, wo es im Sonnensystem kalt genug ist, damit sie als feste Körper vorliegen können. Das ist jenseits der "Eisgrenze" der Fall, die in unserem Sonnensystem in den äußeren Bereichen des Asteroidengürtels liegt. Außerdem findet man im Kometen Kohlendioxid und Kohlenmonoxid und - das ist schon eher eine Überraschung - komplexe organische Verbindungen. Letztere geben Anlass zur Spekulation, ob nicht letztlich die Kometen die Entstehung des Lebens auf der Erde bewirkt haben könnten.

Diese Bilderserie zeigt den Einschlag eines Projektils auf den Kern des Kometen Tempel 1 (9P/Tempel) am 04. Juli 2005. Das Projektil hat die Raumsonde Deep Impact mit sich geführt hat. Die Instrumente der Raumsonde analysierte spketroskopisch die beim Einschalg aufgeworfene Materie. Credit: NASA/JPL

 Nun sollten wir aber vielleicht einmal klären, was wir unter einem Kometen verstehen wollen. Ein Komet besteht zunächst aus einem Kern, dem "schmutzigen Schneeball". Die meiste Zeit treibt dieser Körper weit von der Sonne entfernt auf einer solaren Umlaufbahn. Gerät der Komet in das Innere des Sonnensystems - das kann periodisch geschehen oder ein einmaliger Vorgang sein - sublimiert die Sonnenstrahlung das Eis. So ab 5 AE ² bildet das so entstehende Gas und der mitgerissene Staub einen Halo, der den Kometenkern um ein vielfaches an Größe übertrifft. Erst jetzt kann der Komet in einem kleinen Teleskop oder sogar für das bloße Auge sichtbar werden. So ab 1 AE reagiert dieser Halo auf die Einwirkung der Sonne. Es bildet sich der Kometenschweif, der immer von der Sonne weggerichtet ist (somit kann er durchaus auch in Flugrichtung zeigen, gleicht also in keinster Weise einem Düsenstrahl, wie das oft gezeichnet wird). Eigentlich gibt es zwei Schweife, denn Gas und Staub des Halos reagieren unterschiedlich auf die Sonne. Der Staub wird vom Lichtdruck der Sonne weggeweht. Da der Staub im Vergleich zum Gas massereich ist, ist der Staubschweif etwas gekrümmt: Die Bewegung der Staubteilchen setzt sich aus der ursprünglichen Bewegung des Kometen und der Bewegung zusammen, die durch die Kraft des Sonnenlichts bewirkt wird. Somit gleicht der Staubschweif etwas einer Wurfparabel eines geworfenen Steins. Der Gasschweif, besser auch Plasmaschweif genannt, entsteht dadurch, dass das UV-Licht der Sonne das Gas des Halos ionisiert. Solch ein ionisiertes Gas wird Plasma genannt. Dieses Plasma wechselwirkt mit den geladenen Teilchen der Sonne, dem Sonnenwind. Dabei wird das Gas auf Geschwindigkeiten von mehreren hundert Kilometern pro Sekunde beschleunigt. Dieses schnell abströmende Gas bildet einen kerzengraden, von der Sonne direkt weggerichtet Schweif. Farblich ist dieser oft bläulich, wohingegen der Staubschweif oft weißlich oder grünlich erscheint.

Der Kern des Kometen Wild 2 (81P/Wild), aufgenommen am 02. Januar 2004 von der Raumsonde Stardust. Credit: NSSDC Master Catalog

 Um zu wissen, wie es nun weitergeht, müssen wir nochmals zurück zum Kern des Kometen. So beindruckend die Leuchterscheinung des Kometen in Sonnennähe ist, so unspektakulär sieht eigentlich ein Kometenkern aus. Diese sind vielleicht gerade mal 20 Kilometer groß und mit einer Dichte von weniger als 1 Gramm pro Kubikzentimeter haben sie eine geringere Dichte als Wasser, was sich nur durch große Hohlräume erklären lässt. Dabei ist der Kern pechschwarz - nein, genau genommen schwärzer als Pech: Er reflektiert gerade mal 5% des Sonnenlichts.³

Wenn nun der Komet seine Perihelpassage an der Sonne durchlaufen hat, hat er etwa 0,1% seines Eises verloren. Angesichts des riesigen Zaubers, die der Komet entfacht hat, scheint das recht wenig zu sein. Der Komet kann nach mehrmaligen Umläufen instabil werden und fragmentieren. Eine beeindruckende Aufnahme dazu zeigt das Bild des Komten Schwachmann-Wachmann 3 aus dem Jahre 2006.

Hier sieht man in einer Aufnahmeserie des Weltraumteleskop Hubble aus dem Jahr 2006 die Fragmente von Schwassmann-Wachmann 3 Credit:NASA, ESA, H. Weaver (APL/JHU), M. Mutchler and Z. Levay (STScI)

Der Komet verliert auf seiner Bahn nahe der Sonne ständig nicht nur Staub und Gas, sondern auch etwas größere (vielleicht kieselsteingroße) Materiestücke, die vom Gas mitgerissen werden. Diese Teilchen sind schon zu groß, um vom Sonnenlicht aus der Kometenbahn gedrückt zu werden. Sie verweilen somit auf der Bahn. Wenn nun unsere Erde die Kometenbahn kreuzt, kommt es zu Leuchterscheinungen in der Atmosphäre, den Meteorschauer.

Teile des Staubs fallen auf die Kometenoberfläche zurück und bilden eine dicke Staubschicht. Diese sorgt nicht nur für die geringe Albedo (das Reflektionsvermögen) sondern kann den Kometen auch quasi versiegeln. Das Innere des Kometen erwärmt sich dann nicht mehr genug, damit bei einer Perihelpassage das Eis sublimiert. Es bildet sich kein Halo mehr aus. Der Komet ist sozusagen tot.

Die meisten Kometen, die sich ins Innere des Sonnensystems stürzen, scheinen aus völlig beliebigen Richtungen zu kommen. Dies legt es nahe von einem sphärischen Kometenreservoir auszugehen, das sich weit entfernt von userer Sonne befindet. Astronomen nennen dieses Reservoir Oort'sche Wolke, nach dem niederländischen Astronomen Jan Hendrik Oort. Diese Wolke ist gigantisch groß, nämlich 50.000 AE, ja es mag Körper geben, die bis zu einem viertel der Strecke zum nächsten Stern weit entfernt sind und dennoch unsere Sonne als schmutziger Schneeball umkreisen! Man schätzt die Zahl der Objekte in der Oort'schen Wolke auf etwa eine Billiarde! Vermutlich sind diese Körper ursprünglich im solaren Urnebel entstanden und zwar in einem Bereich, in dem sich auch die vier Gasriesen Jupiter, Saturn, Uranus uns Neptun bildeten. So würde sich zwanglos ihre Zusammensetzung aus gesteinsbildenden Material plus Eis erklären. Statt dann aber mit einem der Gasriesen oder einem der großen Monde zu kollidieren oder von einem Gasriesen als Mond eingefangen zu werden, wurden sie durch die Begegnung mit einen der riesigen Planeten aus dem Sonnensystem gekickt, ähnlich wie wir heute Swing-By-Manöver nutzen, um unsere Raumsonden mittels der Gravitation der Planeten zu beschleunigen. Da dieses Rauskicken in beliebigen Richtungen erfolgt, würde dies erklären, warum die Kometen sich sphärisch wie eine uns umgebende Wolke am Himmel verteilen.

Neben der Oort'schen Wolke gibt es wohl ein zweites Reservoir, das auch nach einem Niederländer benannt wurde, nämlich der Kuiper-Gürtel. Die Objekte des Kuiper-Gürtel befinden sich in 30 bis 50 astronomsichen Einheiten Entfernung von der Sonne. Das ist eine Region jenseits des äußersten Planeten Neptun, also jenseits des desaströsen Gravitatioseinflusses der Gasriesen, und da der Gürtel in der Ebene liegt, in der sich auch die Planeten entwickelt haben (der Ekliptik) liegt die Vermutung nahe, dass die Kuipergürtel-Objekte da entstanden, wo sie jetzt immernoch sind.

Durch Kollisionen im Kuipergürtel oder der Gravitationswirkung vorbeiziehender Sterne in der Oort'schen Wolke, verändert sich die Bahn der Kometen drastisch und sie stürzen ins Innere des Sonnensystems. Hier kann es zu weiteren Wechselwirkungen mit dem massereichen Planet Jupiter kommen, die dazu führt, dass das Aphel (der sonnenfernste Punkt) der Kometenbahn im Bereich der Jupiterbahn gelangt. Solche Kometen kehren dann recht bald immer wieder und werden daher auch kurzperiodische Kometen genannt.

Diese Skizze zeigt die beiden großen Kometenquellen Kuiper-gürtel und Oort'sche Wolke. Quelle: Wikipedia

 Soweit also eine kleine Tour durch die Welt der Kometen. Als Quellenangabe und Lesetipp möchte ich das dicke Buch von Bennett, et.al. empfehlen: Astronomie - Die kosmische Perspektive
Das Buch ist leicht und verständlich geschrieben, aber aufgrund seiner Dicke und seinem Detailreichtum nur für Leser geeignet, die es wirklich ernst meinen.

² AE = Astronomische Einheit, also die mittlere Entfernung der Erde von der Sonne, also etwa 149,6 Million Kilometer
³ All diese Angaben beziehen sich genau genommen nur auf den Halley'schen Kometen