Viel Staub um ISON

Nachdem der Komet PANSTARRS ein bisschen enttäuscht hat, bleibt uns immer noch C/2012 S1 (ISON). Dieser Komet hat das Zeug dazu ein echter Jahrhundertkomet zu werden. Ende November wird ISON sein Perihel, also den sonnennächsten Punkt seiner Bahn, durchfliegen. Dann könnte er so hell werden, dass er sogar neben dem Glanz der Sonne sichtbar wird, wenn man die Sonne selbst abschirmt.

Eigentlich sind Kometen pechschwarz. Mit einer typischen Albedo von 0,04 sind sie so dunkel wie Graphit. Die Albedo ("Weißheit") bezeichnet den Anteil des von einem Körper reflektieren Lichtes; bei Kometenkernen sind das also etwa 4%. Allerdings enthalten die Kometen flüchtige Elemente, vor allem Wassereis. Gerne wird das Bild vom "schmutzigen Schneeball" bemüht. Wenn die Kometen in das innere Sonnensystem fallen, beginnt das Eis zu sublimieren und vom Kometen in "Jets" wegzuströmen. Dabei reißt das Gas winzige Staubpartikel mit, die sich als riesiger Halo um den an sich kleinen Kometenkern legt. Der Halo, Koma genannt, kann durchaus größer als unsere Erde sein. Da die Staubteilchen das Sonnenlicht streuen und die Koma so groß ist, nimmt die Helligkeit des Kometen drastisch zu - hoffentlich!

Wie genau dieser Vorgang abläuft verfolgen Astronomen nun am Kometen ISON unter anderem mit dem Weltraumteleskop Swift. Die folgende Aufnahme von ISON gelang Swift am 30. Januar.

Credit: NASA/Swift/D. Bodewits, UMCP

Die Aufnahme entstand mit dem Instrument Ultraviolet/Optical Telescope (UVOT). Neben dem Staub können die Astronomen damit den Wassergehalt nachweisen. Letzteres allerdings nicht direkt: Die vom Kometen frei gesetzten Wassermoleküle werden von der UV-Strahlung der Sonne umgehend dissoziiert in Wasserstoff und Hydroxyl-Moleküle (OH). Die Astronomen messen mit UVOT die charakteristische Strahlung des Hydroxyl. Die Sublimation des Wassereis setzt in etwa bei einer Entfernung von 3 AE ein, also der dreifachen Entfernung Sonne-Erde. Das ist irgendwo zwischen dem Asteroidengürtel und Jupiter. Andere flüchtige Substanzen aus dem Kometenkörper strömen aber schon deutlich früher ab, vor allem Kohlenmonoxid und -dioxid.

Als die Aufnahme oben gemacht wurde, war ISON etwa in Jupiterentfernung. Die Messungen zeigen, dass der Komet zu diesem Zeitpunkt etwa 51.000 kg Staub pro Minute produziert. Dieser gewaltigen Staubmenge stehen aber nur 60 kg Wasserdampf pro Minute entgegen - mehr strömt derzeit nicht von ISON ab. Diese geringe Sublimationsrate des Wassereis reicht sicherlich nicht aus, um diese enorme Staubmengen in Form von Jets von der Oberfläche mitzureißen, daher bleibt als Erklärung nur Eis mit einer geringeren Sublimationstemperatur, wie eben das bereits erwähnte Kohlenmonoxid und -dioxid.

Aus der Wasserdampf- und Staubproduktion können Astronomen auf die Größe des Kerns von ISON schließen: Der Komet dürfte einen Durchmesser von circa 5 Kilometer haben. Zum Vergleich zeigt dieses Bild alle Kometen, die bisher von Raumfahrzeugen angeflogen wurden. Mit seinem Durchmesser von fünf Kilometern passt ISON ganz gut in diese Reihe.

Credit: NASA

Der Komet C/2012 S1 (ISON) wurde am 21. September 2012 von den beiden russischen Astronomen Vitali Nevski und Artyom Novichonok entdeckt. Sie nutzen ein Teleskop des International Scientific Optical Network (ISON) nahe der Ortschaft Kislowodsk im nördlichen Kaukasus.

Der Komet ISON stammt aus der Oort'schen Wolke, ein hypothetisches Kometenreservoir, das sphärisch unser Sonnensystem umschließt und das mit einem gewaltigen Radius von zwei Lichtjahren. Diese Kometenquelle wurde von dem Astronomen Jan Hendrik Oort postuliert, nachdem er das Aphel (dem am weitesten von der Sonne entfernten Punkt) zahlreicher Kometen bestimmte.

Dort draußen schlummerte ISON Milliarden Jahre vor sich hin, um nun aus unbekannten Gründen einen Trip in das Innere des Sonnensystems zu wagen. Ein erstes Highlight dieser Reise ist am 01. Oktober zu erwarten, denn dann passiert ISON in 10,8 Million Kilometer den Mars.

"During this close encounter, comet ISON may be observable to NASA and ESA spacecraft now working at Mars. Personally, I'm hoping we'll see a dramatic postcard image taken by NASA's latest Mars explorer, the Curiosity rover.", so Michael Kelley, ein Astronom, der an der Beobachtung des Kometen mit dem Weltraumteleskop Swift beteiligt ist.

Am 28. November wird ISON ganz offiziell zum "Sungrazer". Diese Sonnenkratzer sind Kometen, die sehr nahe an der Sonne vorbeifliegen. In gerade mal 1,2 Millionen Kilometer oberhalb der Photosphäre der Sonne durchläuft ISON sein Perihel - eher ein Peri-Hell! Dann sind es nicht mehr die Marsorbiter, sondern unsere im Weltraum stationierten Sonnenobservatorien, wie STEREO A und B, SDO und SOHO, die ISON im Blick haben werden. Der Komet könnte aber um die Zeit so hell werden, dass wir ihn mit bloßem Auge sehen, wenn wir das Sonnenlicht mit der Hand abblocken. Wie der Komet diese Passage übersteht bleibt abzuwarten. Es könnten sich beispielsweise größere Fragmente lösen oder der Komet als ganzes fragmentieren. Die Astronomen schätzen allerdings, dass der Komet dabei vielleicht nur 10% seiner Substanz verliert. Das klingt nicht so dramatisch. Der Grund dafür ist, dass die Sublimation des Eises den Kometen kühlt, ähnlich dem Mechanismus, mit dem wir uns durch das Verdampfen von Flüssigkeit auf der Haut (Schwitzen) im Sommer vor einer Überhitzung schützen. Dieser Effekt bewirkt, dass die Kerntemperatur des Kometen nicht einfach immer höher wird, je näher er der Sonne kommt.

Nach seinem Periheldurchgang wird ISON ab Dezember in der Abenddämmerung sichtbar. Seine geringste Erdentfernung erreicht er am 26. Dezember mit 64,2 Millionen Kilometer- ein Weihnachtsstern also.

Dieses Video zeigt den Weg des Kometen ISON durch den inneren Teil unseres Sonnensystems aus verschiedenen Perspektiven:



Aus unserer geozentrischen Sicht zeigt dieses Bild den Weg von ISON durch die Sternbilder:

Credit: NASA's Goddard Space Flight Center/Axel Mellinger (zur Großansicht)

Wie beschrieben ist der Komet im November dann in Sonnennähe und im Dezember am Abendhimmel zu sehen. Am besten kann man sich auf der Webseite komet-ison.de auf dem Laufenden halten.

Quelle: NASA