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Autor: Ralph-Mirko Richter / 16. November 2013, 13:38 Uhr

Messenger beobachtet die Kometen Encke und ISON

Der Merkurorbiter Messenger hat in der letzten Woche die beiden Kometen Encke und ISON abgebildet. Beide Kometen werden sich dem innersten Planeten unseres Sonnensystems in den nächsten Tagen bis auf wenige Millionen Kilometer nähern und sollen bei dieser Gelegenheit von Messenger noch ausführlicher untersucht werden.

Quelle: JHU/APL, NASA Science
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NASA, JHU/APL, Carnegie Institution of Washington, Southwest Research Institute

Bild vergrößernDie Kometen Encke und ISON, abgebildet durch die Raumsonde Messenger. Die Helligkeit der beiden Kometen nahm dabei von Tag zu Tag deutlich erkennbar zu. Encke befand sich während der Beobachtungen etwa 0,5 Astronomische Einheiten (kurz "AE") von der Sonne und 0,2 AE von Merkur entfernt. Die Entfernung von ISON zur Sonne betrug 0,75 AE und 0,5 AE zum Merkur. Mit den grünen Kreisen sind die Positionen verschiedener heller Hintergrundsterne markiert.
(Bild: NASA, JHU/APL, Carnegie Institution of Washington, Southwest Research Institute)
Der am 21. September 2012 von den beiden Amateurastronomen Witali Njewski und Artjom Nowitschonok mit einem der zehn Teleskope des International Scientific Optical Network entdeckte Komet C/2012 S1 (ISON) nähert sich auf seiner Bahn durch das innere Sonnensystem derzeit immer weiter der Sonne. Dabei wird er nicht nur von der weltweiten Community der Amateurastronomen sondern auch von professionellen Wissenschaftlern regelmäßig beobachtet, welche hierzu diverse erdgestützte Teleskope und verschiedene Raumsonden einsetzen (Raumfahrer.net berichtete).

Vor wenigen Tagen gelang es dabei auch erstmals, diesen Kometen mit dem Mercury Dual Imaging System (kurz "MDIS") abzubilden, welches sich an Bord des von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebenen Merkurorbiters Messenger befindet. Die entsprechenden Aufnahmen wurden zwischen dem 9. und dem 11. November angefertigt.

NASA, GSFC

Bild vergrößernAm 20. April 2007 konnte die für die Sonnenbeobachtung eingesetzte Raumsonde STEREO-A beobachten, wie ein Sonnensturm den Kometen Encke traf und dabei dessen Staubschweif wegriss.
(Bild: NASA, GSFC)
"Wir sind begeistert, dass es uns gelungen ist ISON abzubilden", so Ron Vervack vom Applied Physics Laboratory (APL) der Johns Hopkins University (JHU) in Laurel, Maryland/USA, der für die Beobachtungskampagne des Kometen durch die Raumsonde Messenger verantwortlich ist. "Die Helligkeitsentwicklung des Kometen verlief in der letzten Zeit unterhalb der zuvor erstellten Prognosen und so waren wir darauf gespannt, ob wir etwas erkennen würden." Die erfolgreiche Abbildung des Kometen ISON wird von den beteiligten Wissenschaftlern als ein gutes Vorzeichen für weitere Beobachtungskampagnen angesehen, welche neben C/2012 S1 (ISON) auch einen weiteren Kometen zum Ziel haben werden, der sich gerade in Sonnennähe bewegt.

Der Komet Encke

Unmittelbar vor der ISON-Kampagne konnte das MDIS zwischen dem 6. und dem 8. November den Kometen 2/P Encke abbilden. Im Gegensatz zu dem erst vor 14 Monaten entdeckten Kometen ISON ist der Komet Encke den Astronomen schon seit längerer Zeit bekannt. Obwohl er bereits am 17. Januar 1786 erstmals beobachtet wurde, stellte sich erst im Jahr 1819 heraus, dass es sich bei diesem Objekt um einen sogenannten kurzperiodischen Kometen handelt, dessen Umlaufbahn im Bereich des inneren Sonnensystems verläuft.

Mit einer Umlaufzeit um die Sonne von lediglich 3,3 Jahren verfügt der Enckesche Komet über die kürzeste Umlaufzeit aller bekannten periodischen Kometen innerhalb unseres Sonnensystems. Am 21. November 2013 wird dieser Komet auf seiner Bahn das Perihel, den Punkt der dichtesten Annäherung an die Sonne, durchlaufen. Hierbei handelt es sich um den mittlerweile 62. Periheldurchgang dieses Kometen, welcher seit seiner Einstufung als kurzperiodischer Komet zu beobachten ist.

Bessere Daten in der nächsten Woche

"Encke befindet sich bereits seit längerer Zeit auf unserem 'Radar', da wir festgestellt haben, dass der Komet Mitte November die Bahn des Merkur kreuzen wird", so Ron Vervack. "Der Komet wird die Bahn dabei aber nicht nur kreuzen, sondern sich dem Merkur auch sehr dicht annähern."

Am 18. November wird die Entfernung zwischen Merkur - und somit auch Messenger - und 2/P Encke lediglich 3,7 Millionen Kilometer betragen. Lediglich einen Tag später wird auch der Komet C/2012 S1 (ISON) den Merkur in einer Entfernung von dann 36,2 Millionen Kilometern passieren. Zum gleichen Zeitpunkt wird dessen Entfernung zur Sonne nur noch 71 Millionen Kilometer betragen.

Auf den in der vergangenen Woche angefertigten MDIS-Aufnahmen erscheinen beide Kometen lediglich als kleine, "verwaschene" Flecken. Bei zukünftigen Aufnahmen sollte sich dies jedoch deutlich erkennbar ändern. Die beteiligten Wissenschaftler gehen davon aus, dass der Komet Encke - vom Merkur aus gesehen - in der nächsten Woche um einen Faktor von etwa 200 heller erscheinen wird als noch vor zehn Tagen. Im Fall von ISON sollte die Helligkeitszunahme dagegen bei einem Faktor von immer noch 15 liegen. Aus diesem Grund bestehen hohe Erwartungen bezüglich besserer Fotoaufnahmen und aussagekräftigerer Daten, welche durch den Merkurorbiter Messenger gesammelt werden sollen.

Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Dr. Bringfried Stecklum

Bild vergrößernDer Komet ISON am Morgen des 29. September 2013, aufgenommen von Dr. Bringfried Stecklum am Alfred-Jensch-Teleskop der Landessternwarte Thüringen in Tautenburg bei Jena. Das Bild zeigt die aus Staub bestehende Koma, welche den Kometenkern umgibt, und den Staubschweif. Der Kometenkern selbst ist nicht sichtbar, da er von dem freigesetzten Staub überstrahlt wird. Das Bild ist eine Überlagerung aus zehn Einzelaufnahmen. Da sich der Komet während der Aufnahmen weiterbewegt hat, erscheinen die Hintergrundsterne als langgezogene Striche (hier in blauer Farbe).
(Bild: Thüringer Landessternwarte Tautenburg, Dr. Bringfried Stecklum)
"Wir werden den Kometen Encke nur einen Tag vor seiner größten Annäherung an die Sonne beobachten", so Ron Vervack. "Somit werden wir ihn zu einem Zeitpunkt beobachten, wo er bereits eine hohe Aktivität entwickelt hat." Insgesamt soll 2/P Encke dabei über einen Zeitraum von 15 Stunden in das Zentrum der wissenschaftlichen Beobachtungen rücken. Die Beobachtungskampagne des Kometen C/2012 S1 (ISON) wird dagegen insgesamt 25 Stunden andauern. Der Beginn dieser erneuten Kometenbeobachtungen ist für den heutigen Tag angesetzt.

Hierzu sollen drei der insgesamt sieben wissenschaftlichen Instrumente der Raumsonde - neben dem MDIS handelt es sich dabei um das "Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer" (kurz "MASCS") und das "X-Ray Spectrometer" ("XRS") - eingesetzt werden. Alle drei Instrumente sollen während der dichtesten Annäherung der beiden Kometen so viele Daten wie nur irgend möglich und zugleich vertretbar sammeln.

Messenger in Sonnennähe

Unter allen Planeten unseres Sonnensystems besitzt der Merkur die Umlaufbahn mit der größten numerischen Exzentizität - der Abweichung von einer idealen Kreisbahn. Während eines Umlaufs um die Sonne schwankt die Entfernung des Merkur zu dem Zentralgestirn unseres Sonnensystems zwischen 0,307 und 0,467 Astronomischen Einheiten. Dadurch bedingt empfängt der Merkur während eines Umlaufs um die Sonne deutlich variierende Mengen an der von der Sonne ausgehenden Strahlung, was sich auch in den Temperaturen bemerkbar macht, welche dabei auf dem Merkur und in dessen unmittelbaren Umgebung herrschen.

Derzeit befindet sich der Merkur in der Nähe des sonnennächsten Punktes seiner Umlaufbahn. Sowohl Merkur als auch Messenger sind deshalb in diesen Wochen erhöhten thermalen Belastungen ausgesetzt. Die Phasen der dichtesten Annäherungen der beiden Kometen ereignen sich somit zu einer Zeit, welche auch als "Hot Season" bezeichnet wird. Um zu verhindern, dass die empfindliche Elektronik der Raumsonde dabei überhitzt wird müssen gegenwärtig Teile eines jeden Orbits von Messenger um den Merkur in einem 'thermally safe mode' absolviert werden. Während dieses speziellen Modus ist die Sammlung von Daten durch die Instrumente der Raumsonde stark limitiert beziehungsweise zu bestimmten Zeitpunkten von vornherein nicht vorgesehen.

Adam Block, Mount Lemmon SkyCenter, University of Arizona

Bild vergrößernDer Komet ISON, aufgenommen am 8. Oktober 2013 mit dem 80-Zentimeter-Teleskop des Mount Lemmon Observatoriums in Arizona/USA.
(Bild: Adam Block, Mount Lemmon SkyCenter, University of Arizona)
Außerdem dürfen die geplanten Beobachtungen das eigentliche wissenschaftliche Ziel der Messenger-Mission, nämlich die Beobachtung und Untersuchung des Planeten Merkur, nicht beeinträchtigen. "Wir dürfen den Datenspeicher der Raumsonde nicht mit zu vielen Kometen-Daten füllen, da dies die primären Aufgaben der Mission, nämlich die Beobachtung des Merkur, beeinträchtigen würde", so Ron Vervack. Nach der Zwischenspeicherung der Daten im Computersystem der Raumsonde müssen diese Daten also schnellstmöglich zur Erde übermittelt werden, wobei allerdings auch die derzeitige Auslastung des für die Kommunikation mit der Raumsonde benötigten Deep Space Network der NASA berücksichtigt werden muss.

Das Messenger-Team ist jedoch zuversichtlich, dass die geplanten Beobachtungen wertvolle Erkenntnisse über diese beiden Kometen liefern werden. Erste Aufnahmen von Encke und ISON sollen der Öffentlichkeit bereits wenige Tage nach deren Merkur-Passagen präsentiert werden. "Ich kann nichts garantieren, aber ich bin auf diese Aufnahmen wirklich sehr gespannt", so Ron Vervack.

Messenger-Mission bis 2015 verlängert

Die Raumsonde Messenger trat am 18. März 2011 nach einem fast sieben Jahre dauernden Flug durch das innere Sonnensystem in eine Umlaufbahn um den Merkur ein und untersuchte diesen innersten Planeten unseres Sonnensystems in den folgenden Monaten mit den sieben an Bord der Raumsonde befindlichen wissenschaftlichen Instrumenten eingehend. Aufgrund des guten technischen Zustandes der Raumsonde und der hohen wissenschaftlichen Ausbeute wurde die ursprünglich auf 12 Monate ausgelegte Messenger-Mission schließlich um ein weiteres Jahr verlängert. Nach dem Ende dieser am 17. März 2013 abgelaufenen ersten Missionsverlängerung hat sich die US-amerikanische Weltraumbehörde NASA mittlerweile für den Weiterbetrieb der Mission entschieden. Nach dem derzeitigen Planungsstand soll die Erkundung des Merkur demzufolge bis zum März 2015 fortgesetzt werden.

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