Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, ESA, NASA.

Bereits am 21. September 2012 entdeckten die beiden Amateurastronomen Witali Njewski und Artjom Nowitschonok auf den Aufnahmen von einem der zehn Teleskope des International Scientific Optical Network (ISON) einen Kometen, welcher sich auf dem Weg in das innere Sonnensystem befand. Zum Zeitpunkt der Entdeckung war der Komet mehr als 950 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt, erreichte trotz dieser großen Entfernung aber bereits eine Helligkeit von rund 18,8 mag. Berechnungen über die zu erwartende Helligkeitsentwicklung schürten die Erwartung, dass der neu entdeckte Komet Ende November/Anfang Dezember 2013 einen spektakulären Anblick am nächtlichen Himmel bieten würde. Eventuell, so die erstellten Prognosen, könnte der Komet dabei sogar die Helligkeit des Vollmondes erreichen und somit auch während des Tages als sogenannter „Tageskomet“ als heller Fleck unmittelbar neben der Sonne zu beobachten sein.

Aber nicht nur aus diesem Grund geriet der Komet in den vergangenen Monaten zunehmend in den Fokus von Amateurastronomen und professionellen Wissenschaftlern, welche ihn unter anderem mit diversen Großteleskopen und Raumsonden beobachteten. Dieser mit dem Namen C/2012 S1 (ISON) versehene Komet gehört zu den langperiodischen Kometen, welche sich auf extrem langgestreckten Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Er stammt somit sehr wahrscheinlich direkt aus der Oortschen Wolke – einem Bereich des äußersten Sonnensystems, welcher vermutlich die Heimat von mehreren 100 Milliarden Kometen darstellt. Durch gravitative Störungen werden die Umlaufbahnen der dort befindlichen Kometen gelegentlich verändert, wodurch einige von ihnen in das innere Sonnensystem abgelenkt werden können. Die dabei erreichten Umlaufperioden dieser Kometen können dann von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen.

Die Berechnungen der Umlaufbahn von C/2012 S1 (ISON) haben ergeben, dass der Komet sich jetzt – mehr als 4,5 Milliarden Jahre nach seiner Entstehung – sehr wahrscheinlich zum ersten Mal dem inneren Bereich unseres Sonnensystems näherte. Aus diesem Grund gingen die Kometenforscher davon aus, dass der Kern von C/2012 S1 (ISON) noch über seine ursprüngliche Oberflächenzusammensetzung verfügte. Die Untersuchung dieser Zusammensetzung, so die Erwartung der Wissenschaftler, dürfte tiefere Einblicke in die Frühzeit unseres Sonnensystems ermöglichen und dabei helfen, verschiedene bisher ungeklärte Fragen, welche von der Entwicklung unseres Sonnesystems bis hin zu den Ursprüngen des Lebens auf der Erde reichen, zu beantworten.

Die Sonnenpassage am 28. November 2013

Am 28. November 2013 war es dann soweit: Der lediglich rund vier Kilometer durchmessende, hauptsächlich aus gefrorenen Wasser, Trockeneis, Kohlenmonoxid, Ammoniak und Methan bestehende Kern des Komet C/2012 S1 (ISON), welcher zudem über Beimengungen aus silikathaltigen, meteoritenähnlichen Staub- und Gesteinspartikeln verfügt, näherte sich der knapp 1,4 Millionen Kilometer durchmessenden Sonne immer weiter an und erreichte gegen 19:35 MEZ das Perihel seiner Umlaufbahn, also den Punkt seiner dichteste Annäherung an das Zentralgestirn unseres Sonnensystems. Zu diesem Zeitpunkt passierte der Komet die rund 5.500 Grad Celsius heiße Photosphäre der Sonne mit einer Geschwindigkeit von etwa 600 Kilometern pro Sekunde in einer Entfernung von lediglich 1,16 Millionen Kilometern.

Durch die dabei auftretenden Temperaturen wurde die Oberfläche des Kometen auf einen Wert von deutlich über 2.000 Grad Celsius erhitzt. Das Eis des Kometenkerns verdampfte dabei in einem immer weiter zunehmenden Maße und riss dabei Teile der Staub- und Gesteinspartikel mit sich. Im Rahmen dieses Prozesses verlor der Komet während der Phase der dichtesten Sonnenannäherung pro Sekunde bis zu drei Millionen Tonnen an Masse.

Bereits im Vorfeld dieser Passage waren sich die Astronomen nicht sicher, ob der Komet diese thermalen Belastungen „in einem Stück“ überstehen wird, oder ob sich dessen Kern dabei in einzelne Bestandteile auflösen würde. Letzteres Szenario wurde von vielen Experten aufgrund der Beobachtungen in den letzten Tagen und Wochen erwartet.

Dank der beiden Sonnenbeobachtungssatelliten SoHO und STEREO, deren aktuellsten Aufnahmen im Internet einsehbar sind, konnte das weitere Schicksal des Kometen von der interessierten Öffentlichkeit fast in Echtzeit mitverfolgt werden. Zunächst schien es auf diesen Aufnahmen tatsächlich so, als würde ISON das Schicksal anderer Sungrazer-Kometen teilen und sich komplett auflösen. Nachdem der Komet zunächst immer heller erschien und dabei eine Helligkeit von etwa 0,5 mag erreichte, ließ die Helligkeit bei der noch weiter fortschreitenden Annäherung an die Sonne deutlich erkennbar nach, was am besten dadurch erklärt werden konnte, dass die Eisvorräte des Kometen mittlerweile nahezu komplett aufgebraucht waren, so dass kein weiteres Gas freigesetzt wurde. Etwa gegen 18:30 MEZ verschwand der Kern von ISON schließlich hinter der zentralen Blende des Sonnenkoronographen LASCO C3 von SoHO. Auch der ab diesem Zeitpunkt noch sichtbare Teil des Kometenschweifes verlor jetzt in der folgenden Zeit zunehmend an Helligkeit.
Aufgelöst? Oder doch noch intakt?

Dies wurde von den Experten der ESA und der NASA zunächst als ein eindeutiges Indiz dafür gedeutet, dass der Komet C/2012 S1 (ISON) die Sonnenpassage nicht überstanden und sich vollständig aufgelöst hat. Allerdings zeigte sich auf den Aufnahmen, welche gegen 20:30 MEZ von SoHO erstellt wurden, eine lichtschwache, keilförmig verlaufende und leicht in die Länge gezogene Struktur, welche sich auf der für ISON vorausberechneten Bahn bewegte. Offenbar hatten zumindestens Teile von ISON die Passage überstanden. Zu diesem Zeitpunkt war aber unklar, ob sich an der Spitze des jetzt erneut erkennbaren Schweifs noch ein Kometenkern verbirgt oder nicht.

Bei dem Schweif, welcher über eine deutlich geringere Helligkeit und Ausdehnung als noch vor der dichtesten Annäherung an die Sonne verfügte, dürfte es sich um Staubteilchen von ISON sowie um mehrere Trümmerteile handeln, welche sich auf der Bahn des Kometen weiterbewegen, so die meisten Experten. Ein vergleichbares Verhalten konnte in der Vergangenheit bereits bei diversen anderen Sungrazer-Kometen beobachtet werden und eigentlich, so die Erwartungen der Wissenschaftler, hätte dieser Staubschweif langsam weiter an Helligkeit verlieren müssen. Doch genau dieser Fall trat zunächst nicht ein. Vielmehr erhöhte sich die Helligkeit des Schweifes in den nächsten Stunden wieder leicht.

„Wir raufen uns gerade die Haare, denn wir wissen, dass viele Interessierte – sowohl Medienvertreter als auch Wissenschaftler – wissen wollen, was hier eigentlich gerade passiert ist“, so der Astrophysiker Karl Battams vom U.S. Naval Research Laboratory. Erste Vermutungen gehen davon aus, dass ein kleines Fragment des Kometenkerns die Sonnenpassage überstanden hat, welches damit begonnen haben könnte, langsam wieder einen Kometenschweif auszubilden. Man könne allerdings nicht sagen, wie groß dieser „Restkern“ ist und ob dieser als Ganzes existiert, so Karl Battams.

„Derzeit haben sich eine Vielzahl an neuen Unbekannten in unserer Gleichung eingefügt und dieses kuriose, verrückte, überaus dynamische und unvorhersagbare Objekt begeistert, verblüfft und verwirrt uns noch immer. Wir bitten deshalb um einige Tage Geduld, in denen wir die Daten analysieren können und herausfinden wollen, was dort geschehen ist“, so Karl Battams weiter. Aufnahmen, welche mehrere Stunden nach dem Periheldurchgang gewonnen wurden, lassen dabei allerdings erste weitergehende Schlüsse zu.

Keine weitere Freisetzung von Staub
„Der Staubschweif des Kometen zeigt sich nun zweigeteilt“, so Dr. Hermann Böhnhardt vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) im niedersächsischen Katlenburg-Lindau. Der Teil des Schweifs, welcher in Richtung Sonne zeigt, besteht laut Dr. Böhnhardt aus Staubpartikeln, die bereits deutlich vor der Perihelpassage freigesetzt wurden. Der zweite Schweif enthält dagegen offenbar jüngeres Material. Dieses wurde unmittelbar während der Sonnenpassage emittiert und deutet darauf hin, dass zu diesem Zeitpunkt zumindest noch ein Teil des Kerns existierte und aktiv war. Die Wissenschaftler des MPS stützen ihre Einschätzung auf Computersimulationen, mit denen sie die Form des Staubschweifs modellierten.

„Wenn wir in unseren Rechnungen annehmen, dass der Komet im Perihel noch Staub emittiert hat, können wir die aktuellen Aufnahmen gut reproduzieren“, so Dr. Böhnhardt. Der Komet ISON verfügte demzufolge zum Zeitpunkt seiner größten Sonnenannäherung anscheinend noch über einen intakten und zudem aktiven Kern, der größere Mengen an Gas und Staub freisetzte.

Nach der Perihelpassage angefertigte Aufnahmen des Sonnenkoronographen LASCO zeigten dann allerdings, dass der Komet ISON etwa zwei Stunden nach seiner dichtesten Annäherung an die Sonne die Staubproduktion offenbar eingestellt hatte. Ob der Kometenkern auch zu diesem Zeitpunkt noch intakt war oder seinen weiteren Weg als ein deutlich geschrumpftes, kleineres Überbleibsel oder gar nur als die Ansammlung einer Vielzahl von Einzelfragmenten fortsetzte, steht zum jetzigen Zeitpunkt noch nicht fest.

Keine „Kometenshow“, aber wertvolle Daten
Auf aktuellen Aufnahmen nimmt die Helligkeit des mittlerweile offenbar inaktiven Kometen allerdings allmählich immer weiter ab. Derzeit erreicht der Komet – oder wohl besser gesagt dessen Überreste – eine Helligkeit von lediglich noch etwa 7,5 mag mit einer fallenden Tendenz. Die für den Dezember 2013 von vielen Amateurastronomen erhoffte „große Kometenshow“ wird es somit mit einer fast schon an Sicherheit grenzenden Wahrscheinlichkeit leider nicht mehr geben.

Allerdings ist die Beobachtungskampagne des Kometen C/2012 S1 (ISON) damit noch nicht abgeschlossen. Zum einen werden auch weiterhin Raumsonden und Teleskope auf die Überreste dieses Kometen ausgerichtet werden, um auch in den kommenden Tagen und Wochen möglichst viele Daten zu sammeln. Zum anderen werden die professionellen Wissenschaftler Monate und wahrscheinlich Jahre damit beschäftigt sein, um die dabei gewonnenen Daten auszuwerten. Unter anderem das Sumer-Instrument an Bord des Sonnenbeobachtungssatelliten SoHO, welches unter Leitung des MPS entwickelt und gebaut wurde, beobachtete den Kometen ISON in den Stunden seiner direkten Sonnenannäherung. Dieses Instrument spaltet das Licht, welches der Komet ins All sendet, in seine einzelnen Bestandteile auf. Daraus können die beteiligten Wissenschaftler auf Elemente und Moleküle schließen, welche in der Staubwolke des Kometen enthalten sind.
„Unsere Messungen zeigen ein klares Signal des Kometen während des Sonnenvorbeifluges“, so der MPS-Mitarbeiter Werner Curdt.

Aus den Aufnahmen der beiden Raumsonden SoHO und STEREO hat die NASA ein kurzes Video erstellt, welches Sie hier betrachten können.

Aufgrund der aktuellen Entwicklung erscheint es derzeit als extrem unwahrscheinlich, dass der Komet C/2012 S1 (ISON) in den kommenden Wochen mit dem bloßem Auge am frühen Abendhimmel erkennbar sein wird. Für mit entsprechenden Instrumenten ausgestatteten Amateurastronomen könnte sich dagegen noch die eine oder andere Beobachtungsmöglichkeit ergeben.

Auf jeden Fall kann eine Tatsache als gegeben angesehen werden: Der nächste „große“ Komet kommt – in welchem Jahr auch immer – ganz bestimmt und wird uns dann einen spektakulären Anblick am Himmel bieten.

Kometenfotos einer ganz anderen Art sind dagegen für das Jahr 2014 zu erwarten. Am 20. Januar 2014 wird die von der europäischen Weltraumagentur ESA betriebene Kometensonde Rosetta ihren im Juni 2011 begonnenen „Winterschlaf“ beenden und mit der Erforschung des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko beginnen (Raumfahrer.net berichtete). Im November 2014 soll im Verlauf dieser Mission auch ein Lander abgesetzt werden, der die Oberfläche dieses Kometen ausführlicher analysieren wird. Erste Aufnahmen des Zielkometen sollen von Rosetta im März 2014 angefertigt werden.

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• C/2012 S1 (ISON)
• Kometen

Der Beitrag Der Komet ISON stellt seine Staubproduktion ein erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JHU/APL.

Derzeit bewegen sich zwei Kometen, der langperiodische Komet C/2012 S1 (ISON) und der kurzperiodische Komet 2/P Encke, durch das innere Sonnensystem und befinden sich dabei gegenwärtig nicht nur in einer sehr geringen Entfernung zur Sonne, sondern auch zu dem innersten Planeten unseres Sonnensystems – dem Planeten Merkur. Neben verschiedenen erdgebundenen Teleskopen und mehreren Satelliten und Raumsonden wird dabei auch der von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Merkurorbiter Messenger dazu eingesetzt, um diese beiden Kometen näher zu untersuchen (Raumfahrer.net berichtete). Erst vor wenigen Stunden wurden neue Aufnahmen dieser Beobachtungskampagnen veröffentlicht.

Das nebenstehende Foto wurde am 17. November 2013 um 23:56 MEZ aufgenommen und zeigt den Kometen 2/P Encke. Zum Zeitpunkt der Aufnahme befand sich dieser kurzperiodische Komet bei einer Distanz von 52,6 Millionen Kilometern zur Sonne in einer Entfernung von lediglich rund 3,7 Millionen Kilometern zum Merkur. Die Aufnahme verfügt über ein Gesichtsfeld von 7 x 4,7 Grad. Der Schweif des Kometen zeigte zum Aufnahmezeitpunkt in die Richtung der Raumsonde und erstreckte sich über eine Länge von mehreren Grad in die von der Sonne abgewandte Richtung.

Diese Aufnahme wurde mit der Weitwinkelkamera (kurz „WAC“), einer der beiden Komponenten des Mercury Dual Imaging System (kurz „MDIS“), angefertigt. An diesem Tag wurden alle 12 Filter des MDIS-Experiments eingesetzt, um den Kometen abzubilden. Neben der WAC-Kamera kam dabei auch die hochauflösende NAC-Kamera zum Einsatz, welche den Kometen Encke etwa alle 10 Minuten abbildete. Das Ziel dieser Aufnahmen bestand in der Erstellung eines 360-Grad-Panoramas des Kometenkerns und der diesen Kern umgebenden Koma.

Die zweite Aufnahme, angefertigt am 20. November 2013 um 02:54 MEZ, zeigt dagegen den Kometen C/2012 S1 (ISON). Dieser Komet befand sich zum Aufnahmezeitpunkt in einer Entfernung von 67,8 Millionen Kilometern zur Sonne und war mit 36,2 Millionen Kilometern deutlich weiter vom Merkur entfernt als rund zwei Tage zuvor der Komet Encke. Auch diese Aufnahme verfügt über ein Gesichtsfeld von 7 x 4,7 Grad.

Trotz der größeren Entfernung und der scheinbar geringeren Länge des Schweifes sind auch in dieser Aufnahme einige feine Strukturen erkennbar, deren Auswertung den Kometenforschern dabei behilflich sein wird, die Geheimnisse dieses aus den äußeren Regionen unseres Sonnensystems stammenden „Besuchers“ zu enträtseln. Auch bei der Untersuchung von ISON kam neben der WAC die NAC-Kamera zum Einsatz, welche diesmal allerdings lediglich etwa alle 30 Minuten eine Aufnahme anfertigte.

Neben dem MDIS-Kamerasystem wurden zur Untersuchung dieser beiden Kometen zwei weitere der insgesamt sieben wissenschaftlichen Instrumente der Raumsonde – das „Mercury Atmospheric and Surface Composition Spectrometer“ (kurz „MASCS“) und das „X-Ray Spectrometer“ („XRS“) – eingesetzt. Gegenwärtig sind die beteiligten Wissenschaftler damit beschäftigt, die gewonnenen Daten auszuwerten. Erste Analysen der durch das MASCS gewonnenen Daten zeigen, dass dabei der Nachweis verschiedener Moleküle und Atome wie zum Beispiel von Hydroxiden, Ammoniumverbindungen, Sauerstoff, Kohlenstoff, Schwefel und Wasserstoff gelang. Durch die Daten des XRS erhoffen sich die beteiligten Forscher zudem den Nachweis von Silizium, Magnesium und Aluminium. Allerdings wurden die damit verbundenen Messungen durch verschiedene Strahlungsausbrüche auf der Sonne kompliziert.

„Das von der NASA betriebene Weltraum-Röntgenteleskop Chandra hat die Kometen ISON und Encke bereits in der Vergangenheit beobachtet und dabei von diesen Objekten ausgehende Röntgenemissionen detektiert. Wir waren in der Lage, diese Beobachtungen zu einem Zeitpunkt zu wiederholen, an dem sich beide Kometen noch näher an der Sonne befanden und zu dem die Emissionen dementsprechend intensiver ausfallen sollten“, so Ron Vervack vom Applied Physics Laboratory (APL) der Johns Hopkins University (JHU) in Laurel, Maryland/USA, der für die Beobachtungskampagnen dieser beiden Kometen durch die Raumsonde Messenger verantwortlich ist.

Leider ereigneten sich zum Zeitpunkt der XRS-Messungen auf der Sonne mehrere intensive Strahlungsausbrüche, welche eventuell zu einer Verfälschung der durch das XRS gewonnenen Daten führten. „Wir haben keinen Einfluss auf die Sonnenaktivität, aber wir werden unsere gewonnenen Daten sorgfältig darauf hin überprüfen, ob sich darin trotz der störenden Einflüsse auswertbare Informationen finden lassen.“

Die Beobachtung des Kometen C/2012 S1 (ISON) wird bereits am 26. November eingestellt, das sich ISON ab diesem Tag von Messenger aus gesehen zu dicht an Sonne befindet und weitere Messungen, welche dann mehr oder weniger direkt in die Richtung der Sonne zielen würden, ein zu hohes Risiko für die Instrumente bedeuten. Die Beobachtungskampagne des Kometen 2/P Encke soll dagegen noch bis Anfang Dezember fortgesetzt werden.

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 eingehend mit den an Bord der Raumsonde befindlichen Instrumenten. Aufgrund des guten technischen Zustandes der Raumsonde und der hohen wissenschaftlichen Ausbeute wurde die ursprünglich auf 12 Monate ausgelegte Orbit-Mission von Messenger 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. Bisher hat Messenger mehr als 150.000 Aufnahmen der Merkuroberfläche angefertigt und an sein Kontrollzentrum übermittelt. Nach dem derzeitigen Planungsstand soll die Erkundung des Merkur bis zum März 2015 fortgesetzt werden.

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Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, NASA.

Bei den Kometen handelt es sich um unregelmäßig geformte, maximal lediglich wenige Kilometer durchmessende Objekte aus gefrorenen Wasser, Trockeneis, Kohlenmonoxid, Ammoniak und Methan mit Beimengungen aus silikathaltigen, meteoritenähnlichen Staub- und Gesteinspartikeln, bei denen es sich um Überbleibsel aus der Entstehungszeit unseres Planetensystems handelt. Sie umkreisen das Zentralgestirn unseres Sonnensystems normalerweise in sehr großen Entfernungen jenseits der Umlaufbahn des Planeten Neptun und sind dabei nicht beobachtbar. Durch gravitative Einflüsse werden jedoch von Zeit zu Zeit einige dieser Kometen auf Umlaufbahnen abgelenkt, welche sie auf einen Weg in das innere Sonnensystem befördern. Bei der dadurch erfolgenden Annäherung an die Sonne wird die Oberfläche der Kometen langsam aufgeheizt, was zu einer Freisetzung der zuvor gefrorenen Bestandteile von deren Oberflächen führt.

Die jetzt freigesetzten Gase entweichen von dem Kern des Kometen, wobei Teile der Staub- und Gesteinspartikel mitgerissen werden, und bilden zunächst eine den Kometenkern umgebende sogenannte „Koma“ aus, welche abhängig von der „Aktivität“ des Kometen einen Durchmesser von über 100.000 Kilometern erreichen kann. Von der Sonne ausgehende Sonnenwinde führen dazu, dass Teile dieser Koma aus der Umgebung des Kometen „weggeweht“ werden und einen bis zu mehrere Millionen Kilometer langen „Kometenschweif“ bilden.

Diese Kometenschweife sind es letztendlich, die den Kometen den Beinahmen „Schweifsterne“ eingebracht haben. Durch das teilweise beachtliche Schauspiel, welches sie am nächtlichen Himmel bieten, haben Kometen die Menschen seit langen Zeiten in ihren Bann gezogen. In historischen Zeiten wurden die Kometen dabei oftmals als Unglücksboten angesehen, welche von zukünftigen kriegerischen Konflikten, Seuchen oder Hungersnöten kündeten. Gegenwärtige Forschungen haben jedoch gezeigt, dass Kometen – neben Asteroiden – in der Frühphase unseres Sonnensystems für die Lieferung von Wasser und von chemischen Verbindungen, welche als die „Bausteine des Lebens“ angesehen werden, verantwortlich sind und dadurch wahrscheinlich einen nicht unwesentlichen Beitrag dazu geleistet haben, dass sich vor über drei Milliarden Jahren auf unserem Heimatplaneten Leben entwickeln konnte.

Durch die regelmäßige Beobachtung des Nachthimmels durch Amateur- und Berufsastronomen, aber auch in zunehmenden Maße durch systematische Himmelsdurchmusterungsprojekte, werden mittlerweile jedes Jahr eine Vielzahl neuer Kometen entdeckt. Nur wenige dieser „Besucher des inneren Sonnensystems“ entwickeln jedoch in der Folgezeit einen ausgeprägten Schweif oder sind sogar mit dem bloßen Auge sichtbar. Dieser Fall könnte jedoch in den kommenden Wochen eintreten…

Der Komet ISON
Bereits am 21. September 2012 entdeckten die beiden Amateurastronomen Witali Njewski und Artjom Nowitschonok auf den Aufnahmen von einem der zehn Teleskope des International Scientific Optical Network (ISON) einen Kometen, welcher sich auf dem Weg in das innere Sonnensystem befand. Zum Zeitpunkt der Entdeckung war der Komet mehr als 950 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt, erreichte trotz dieser großen Entfernung aber bereits eine Helligkeit von rund 18,8 mag. Berechnungen über die vermutlich zu erwartende Helligkeitsentwicklung schürten die Erwartung, dass der neu entdeckte Komet Ende November/Anfang Dezember 2013 einen spektakulären Anblick am nächtlichen Himmel bieten würde. Eventuell, so die Prognosen könnte der Komet dabei sogar die Helligkeit des Vollmondes erreichen und somit auch während des Tages als sogenannter „Tageskomet“ als heller Fleck unmittelbar neben der Sonne zu beobachten sein.

Dieser mit dem Namen C/2012 S1 (ISON) versehene Komet gehört zu den langperiodischen Kometen, welche sich auf extrem langgestreckten Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Er stammt somit sehr wahrscheinlich aus der Oortschen Wolke – einem Bereich des äußersten Sonnensystems, welcher vermutlich die Heimat von mehreren 100 Milliarden Kometen darstellt. Durch gravitative Störungen werden die Umlaufbahnen der dort befindlichen Kometen gelegentlich verändert, wodurch einige von ihnen in das innere Sonnensystem abgelenkt werden können. Die dabei erreichten Umlaufperioden dieser Kometen können dann von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen.

Die bisherigen Berechnungen der Umlaufbahn von C/2012 S1 (ISON) haben ergeben, dass der Komet, dessen Kerndurchmesser etwa vier Kilometer betragen dürfte, sich jetzt – mehr als 4,5 Milliarden Jahre nach seiner Entstehung – möglicherweise zum ersten Mal dem inneren Bereich unseres Sonnensystems nähert. Aus diesem Grund gehen die Kometenforscher davon aus, dass der Kern von C/2012 S1 (ISON) noch über seine ursprüngliche Oberflächenzusammensetzung verfügt. Die Untersuchung dieser Zusammensetzung, so die Erwartung der Wissenschaftler, dürfte tiefere Einblicke in die Frühzeit unseres Sonnensystems ermöglichen und dabei helfen, verschiedene bisher ungeklärte Fragen – vom Ursprung des Lebens auf der Erde bis zur frühen Entwicklung unseres Sonnensystems – zu beantworten. Aus diesem Grund stellt dieser Komet nicht nur für Amateurastronomen, sondern auch für professionelle Wissenschaftler ein interessantes Beobachtungsziel dar und befindet sich dementsprechend seit seiner Entdeckung unter einer dauerhaften Beobachtung.

Während seiner Anflugphase auf das innere Planetensystem zeigte der Komet eine starke Helligkeits- und Gasentwicklung, welche in erster Linie durch die Freisetzung von zuvor gefrorenem Kohlendioxid und wahrscheinlich auch Kohlenmonoxid verursacht wurde. Seit dem Sommer 2013 verdampfte zunehmend auch gefrorenes Wasser. Trotzdem blieb der Komet lange Zeit hinter den ursprünglich erstellten Prognosen über seine Helligkeitsentwicklung zurück.

Outburst
Im Verlauf der vergangenen Woche hat der Komet C/2012 S1 (ISON) jedoch deutlich an Helligkeit gewonnen. Vom 13. auf den 14. November 2013 erhöhte sich die Helligkeit des Kometen innerhalb von 24 Stunden um etwa zwei Größenklassen auf einen Wert von 5,3 mag. Diese Entwicklung hat sich anschließend in einer etwas abgeschwächten Form fortgesetzt, denn am 15. November berichteten zwei Amateurastronomen von zwei unterschiedlichen Beobachtungsstandorten aus Virginia und New Mexiko/USA übereinstimmend von einer scheinbaren Helligkeit von damals aktuellen 4,8 mag. Unmittelbar nach dieser Steigerung der Helligkeit erschien zudem der Schweif des Kometen deutlich länger und ausgeprägter. Mehrere zu beobachtende Plasmaschweif-Ströme lassen dabei auf verschiedene Aktivitätsgebiete auf der Oberfläche des Kometenkerns schließen.

Unter optimalen Beobachtungsbedingungen, sprich einem klaren und zugleich noch möglichst dunklem Himmel, ist der Komet unmittelbar vor Sonnenaufgang sogar ohne technische Hilfsmittel mit dem freien Auge im Bereich der Sternbilder Jungfrau und Waage am Morgenhimmel erkennbar. Speziell bei der Beobachtung mit einem Fernglas ist der Schweif, welcher sich mittlerweile visuell über eine Länge von drei Grad erstreckt, zu sehen. Mit einem Teleskop ist zudem die deutlich ausgeprägte Koma des Kometen erkennbar.

Wie lässt sich dieser „Outburst“ erklären?
Bedingt durch die zunehmende Erhitzung seiner Oberfläche, so die Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Katlenburg-Lindau, könnten sich in den vergangenen Tagen ein einzelnes oder vielleicht sogar mehrere Bruchstücke vom Kern des Kometen ISON abgespalten haben. Darauf deuten zwei flügelartige Strukturen in der Koma des Kometen hin, welche Mitarbeiter des MPS und des Wendelstein-Observatoriums der Ludwig-Maximilians-Universität München in Aufnahmen, die am 14. und am 16. November 2013 erstellt wurden, sichtbar gemacht haben. Ein solches Ablösen einzelner Trümmerteile könnte möglicherweise den jüngsten Helligkeitsausbruch des Kometen erklären.

Die Auswertung der angefertigten Aufnahmen zeigen zwei auffällige Strukturen in der Koma des Kometen, welche „flügelartig“ vom Kern ausgehen. In den am 14. November angefertigten Aufnahmen waren diese beiden Strukturen noch relativ schwach ausgeprägt. Zwei Tage später dominierten diese „Flügel“ die Aufnahmen dagegen bereits deutlich. „Solche Strukturen treten typischerweise auf, nachdem sich einzelne Bruchstücke vom Kern eines Kometen abgelöst haben“, so Dr. Hermann Böhnhardt vom MPS.

Ebenso wie der Hauptkern des Kometen geben auch dessen eventuell freigesetzten Bruchstücke Gas und Staub in das umgebende Weltall ab. In den Bereichen des Raumes, wo sich die Emissionen des Kometen und der kleineren Brocken treffen, entsteht eine Art Trennschicht, welche oftmals eine flügelartige Gestalt annimmt. Ob das eventuelle Abspalten von Bruchstücken auch für den zuletzt registrierten Helligkeitsanstieg von ISON während der vergangenen Tage verantwortlich ist, lasse sich allerdings nicht mit Sicherheit sagen, so Dr. Böhnhardt. Bei anderen Kometen sei ein solcher Zusammenhang jedoch nachgewiesen worden.

Allerdings, so andere Wissenschaftler, können die auch als Indiz für den beginnenden Zerfall des Kometenkerns gewerteten „Flügel“ innerhalb der Koma auch von Jets ausgelöst werden, welche ihren Ursprung auf der Oberfläche des Kometen haben. Sollten sich die „Flügel“ durch Jets gebildet haben, so wäre dies ein Hinweis darauf, dass der Komet gegenwärtig sehr aktiv ist. Sollten sich dagegen tatsächlich Teile vom Kern abgelöst haben, so ist für die weitere Entwicklung entscheidend, wie groß die abgebrochenen Teile sind. Werden sie sich als kleinere Kometen „selbstständig machen“ oder werden sie aufgrund ihrer geringen Ausgangsmasse relativ schnell verlöschen?

Mit dem bloßem Auge sind die flügelartigen Strukturen in den Aufnahmen nicht erkennbar. Erst durch numerische Verfahren können sie in nachträglich bearbeiteten Bildern sichtbar gemacht werden. Dafür durchsuchten die beteiligten Wissenschaftler des MPS die Koma des Kometen an ihren Computern auf Helligkeitsveränderungen des Kometen. Der gleichmäßig helle Hintergrund der Kometenkoma wird bei diesem Verfahren herausgerechnet und kann so die lichtschwachen Strukturen nicht mehr überstrahlen. „Unsere Rechnungen deuten darauf hin, dass sich nur ein Brocken abgelöst hat oder höchstens sehr wenige Trümmer freigesetzt wurden“, so Dr. Böhnhardt weiter.

In wenigen Tagen, nämlich am 28. November 2013, wird der Komet C/2012 S1 (ISON) seine dichteste Annäherung an die Sonne durchlaufen und diese ein einer Entfernung von lediglich etwa 1,2 Millionen Kilometern passieren. Dabei wird sich die Oberfläche von ISO auf Temperaturen von deutlich über 2.000 Grad Celsius erhitzen. Eventuell jetzt entstandene kleinere Sub-Kometen werden diese Sonnenannäherung sehr wahrscheinlich nicht überleben. Es bleibt von daher zu hoffen, dass noch ein relativ großer Kern intakt ist, welcher die Sonnenpassage übersteht und uns Anfang Dezember eine imposante Himmelserscheinung beschert!

Sollte der Komet die dichteste Phase der Sonnenannäherung tatsächlich unbeschadet überstehen und dabei nicht in eine Vielzahl kleinerer Objekte zerbrechen, so könnte uns C/2012 S1 (ISON) im Dezember 2013 einen wirklich spektakulären Anblick am Abendhimmel bescheren. Als Vergleich wird hierfür gerne der Komet C/2011 W3 (Lovejoy) herangezogen, welcher im Dezember 2011 für eine leider nur auf der südlichen Hemisphäre der Erde zu beobachtende beeindruckende „Show“ am Nachthimmel sorgte.

Jahrhundertkomet?
In einer vergleichbaren Distanz zu der Sonne, in der sich derzeit der Komet ISON befindet, erreichte der Komet C/2011 W3 (Lovejoy) lediglich eine Helligkeit von etwa 10 mag und war damit ein Objekt, welches ausschließlich mit Teleskopen zu beobachten war. Der Komet C/2012 S1 (ISON) erreicht dagegen gegenwärtig rund 4 mag ist damit etwa 100 mal heller! Diese Entwicklung nährt natürlich die Hoffnungen auf das Erscheinen eines wirklichen Jahrhundertkometen, welcher dann ab Anfang Dezember 2013 von der gesamten Nordhemisphäre der Erde aus am Nachthimmel zu beobachten wäre.

Allerding sind Kometen von Natur aus relativ unberechenbare Objekte, über deren zukünftige Entwicklung nur sehr schwer belastbare Prognosen erstellt werden können. Wie sich der Komet in den nächsten Tagen bei seiner Annäherung an die Sonne verhalten wird, ist dementsprechend noch unklar. „Die Erfahrungen der Vergangenheit zeigen jedoch, dass Kometen, die einmal Bruchstücke verloren haben, dazu tendieren, dies wieder zu tun“, so Dr. Böhnhardt.

In den nächsten Tagen wird die internationale Gemeinde der Kometenbeobachter bei der Beobachtung des Kometen ISON allerdings in erster Linie auf Daten angewiesen sein, welche von Raumsonden aufgezeichnet werden, welche eigentlich primär zur Beobachtung der Sonne eingesetzt werden. Sollte ISON diese Passage jedoch einigermaßen unbeschadet überstehen, so könnte dieser Komet am 27. Dezember 2013, dem Zeitpunkt seiner dichtesten Annäherung an die Erde, währen der gesamten Nacht zu beobachten sein und als regelrechter „Weihnachtsstern“ den Himmel dominieren.

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Der Beitrag Komet ISON: Auflösung oder Jahrhundertkomet? erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JHU/APL, NASA Science.

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.

„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.

„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.

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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Der Beitrag Messenger beobachtet die Kometen Encke und ISON erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

Am 21. September 2012 entdeckten die beiden Amateurastronomen Witali Njewski und Artjom Nowitschonok mit einem der zehn Teleskope des International Scientific Optical Network (ISON) einen Kometen, welcher sich zu diesem Zeitpunkt in einer Entfernung von etwa 950 Millionen Kilometern zu der Sonne befand und der sich auf dem Weg in das innere Sonnensystem befand.

Dieser mit dem Namen C/2012 S1 (ISON) versehene Komet gehört zu den langperiodischen Kometen, welche sich auf extrem langgestreckten Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Er stammt somit sehr wahrscheinlich aus der Oortschen Wolke – einem Bereich des äußersten Sonnensystems, welcher vermutlich die Heimat von mehreren 100 Milliarden Kometen darstellt. Durch gravitative Störungen werden die Umlaufbahnen der dort befindlichen Kometen gelegentlich verändert, wodurch einige von ihnen in das innere Sonnensystem abgelenkt werden können. Die dabei erreichten Umlaufperioden dieser Kometen können dann von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen.

Die bisherigen Berechnungen der Umlaufbahn von C/2012 S1 (ISON) haben ergeben, dass der Komet sich jetzt – mehr als 4,5 Milliarden Jahre nach seiner Entstehung – möglicherweise zum ersten Mal dem inneren Bereich unseres Sonnensystems nähert. Aus diesem Grund gehen die Kometenforscher davon aus, dass der Kern von C/2012 S1 (ISON) noch über seine ursprüngliche Oberflächenzusammensetzung verfügt, welche große Mengen an leichtflüchtigen Stoffen wie gefrorenes Kohlendioxid oder Wassereis enthalten dürfte. Die Untersuchung dieser Zusammensetzung, so die Erwartung der Wissenschaftler, dürfte tiefere Einblicke in die Frühzeit unseres Sonnensystems ermöglichen und verschiedene bisher ungeklärte Fragen – vom Ursprung des Lebens auf der Erde bis zur frühen Entwicklung unseres Sonnensystems – beantworten. Aus diesem Grund stellt dieser Komet nicht nur für Amateurastronomen, sondern auch für professionelle Wissenschaftler ein interessantes Beobachtungsziel dar und befindet sich dementsprechend derzeit unter einer dauerhaften Beobachtung.

Während seiner Anflugphase auf das innere Planetensystem zeigte der Komet ISON bereits eine starke Helligkeits- und Gasentwicklung. Dies lässt darauf schließen, dass derzeit vorrangig gefrorenes Kohlendioxid verdampft. Zudem wird wahrscheinlich Kohlenmonoxid freigesetzt. Seit dem Sommer 2013 verdampft zunehmend auch gefrorenes Wasser.

Am Abend des 1. Oktober 2013 passierte der Komet C/2012 S1 (ISON) unseren äußeren Nachbarplaneten, den Mars, in einer Entfernung von rund 10,8 Millionen Kilometern. Diese nahe Passage wurde genutzt, um mit verschiedenen derzeit aktiven Marsorbitern und Marsrovern Beobachtungen durchzuführen. Zumindest die Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) war dabei erfolgreich (Raumfahrer.net berichtete).

Der Komet hat die Umlaufbahn des Mars mittlerweile passiert und nähert sich der Sonne weiter an. Aufgrund der dabei stetig steigenden Temperaturen wird in den kommenden Wochen auch die Aktivität des Kometen zunehmen, was sich in der Ausbildung einer immer größeren Koma und eines immer länger werdenden Kometenschweifes zeigen wird. Am 28. November 2013 wird der Komet auf seiner Umlaufbahn schließlich die dichteste Annäherung an das Zentralgestirn unseres Sonnensystems erreichen und die Sonne in einer Entfernung von lediglich rund 1,8 Millionen Kilometern passieren.

„In dieser Entfernung wird die Temperatur an der Oberfläche des Kometen bis zu 2.000 Grad Celsius erreichen“, so der Kometenforscher Dr. Hermann Böhnhardt vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) im niedersächsischen Katlenburg-Lindau. Winzige Staubteilchen an der Kometenoberfläche könnten verglühen und sogar Material, welches normalerweise tief im Inneren des Kometenkerns gebunden sind, könnte verdampfen. Dadurch bedingt könnte der Druck innerhalb des Kerns des Kometen so stark ansteigen, dass der Komet zerbricht.

Für Kometenforscher wäre dieses Szenario bei weitem nicht die schlechteste Variante. Zwar hoffen viele Hobbyastronomen, dass der Komet C/2012 S1 (ISON) die Sonne unbeschadet passiert und in den darauf folgenden Tagen und Wochen einen spektakulären Schweif ausbildet. Doch falls der Kometenkern zerbricht, würden einzelne Bruchstücke den Blick auf das Innere des Körpers freigeben, welches ansonsten verborgen bleiben würde. In jedem Fall dürfte die entstehende Hitze dem Kometen „tiefgehende“ Informationen entlocken. So hoffen die Wissenschaftler zum Beispiel, dass auch im Kometeninneren enthaltene Metalle verdampfen werden.

„Metalle und weitere Stoffe wie etwa Silizium sind normalerweise in Form von Mineralien im Kometengestein gebunden und deshalb für Teleskope auf der Erde nicht zugänglich“, so Hermann Böhnhardt.

Da der Komet C/2012 S1 (ISON) bereits bei seiner Entdeckung trotz der dabei gegebenen großen Entfernung zur Sonne relativ hell strahlte, könnte er seine Geheimnisse bereitwillig preisgeben, denn lichtstarke Objekte lassen sich deutlich leichter untersuchen als lichtschwache Körper. Die in die Beobachtungskampagne involvierten Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung werden versuchen, diesen Vorzug mit Hilfe von fünf Teleskopen zu nutzen. Bei ihren Beobachtungen arbeiten sie mit Kollegen am Wendelstein-Observatorium der Ludwig-Maximilians-Universität in München, an der Thüringer Landessternwarte in Tautenburg, am Turkish National Telescope und zwei hawaiianischen Anlagen, dem Canada France Hawaii Telescope und dem W.M. Keck Observatory, zusammen.

„Bei den Beobachtungen, die wir von Hawaii aus durchführen, stehen vor allem die organischen Bestandteile des Kometen im Vordergrund“, so Hermann Böhnhardt. Diese machen möglicherweise bis zu ein Drittel der mineralischen Kometenmasse aus und beinhalten Informationen über die frühe Entwicklung unseres Sonnensystems. So wird zum Beispiel spekuliert, dass Kometeneinschläge in der Frühzeit unseres Sonnensystems mit diesen Molekülen die „Grundbausteine des Lebens“ auf die Erde lieferten. Zudem interessieren sich die Wissenschaftler dafür, wie das Mischungsverhältnis organischer Stoffe vom Entstehungsort eines Kometen abhängt. „Auf diese Weise könnten wir nachzeichnen, wie diese Stoffe in der Geburtsstunde des Sonnensystems verteilt waren“, so Hermann Böhnhardt.

Aber nicht nur die auf die Kometenforschung spezialisierten Mitarbeiter des MPS werden in den kommenden Wochen den Kometen ISON beobachten, sondern auch die dortigen „Sonnenforscher“: Auch die beiden weltraumgestützten Sonnenobservatorien Solar and Heliospheric Observatory (SoHO) und STEREO, zu denen das MPS mehrere wissenschaftliche Instrumente beigetragen hat, werden Ende November während der sonnennächsten Passage den Kometen ISON ins Visier nehmen.
„Raumsonden, die sonst die Sonnenatmosphäre und ihre Umgebung beobachten, sind für diese Aufgabe hervorragend geeignet“, erläutert Dr. Werner Curdt vom MPS. Der Komet wird während der Sonnenpassage tief in die Sonnenkorona eintauchen, mit ihr wechselwirken und dabei seine chemischen Signaturen hinterlassen. Es ist vorgesehen, diese „Fingerabdrücke“ spektroskopisch zu untersuchen. Der SoHO-Spektrograph SUMER hat dafür Softwareprogramme an Bord, die erst jetzt – fast 18 Jahre nach dem Start dieses Sonnenobservatoriums – erstmals zur Anwendung kommen werden. Das Raumsonden-Duo STEREO und das Instrument LASCO an Bord von SoHO werden mit ihren Kameras die weitere Entwicklung des Kometen über viele Tage hinweg verfolgen.

Die meisten erdgebundenen Beobachtungen der Wissenschaftler des MPS laufen in diesen Tagen an. In dieser frühen Beobachtungsphase richtet sich das Augenmerk der Forscher in erster Linie auf den Schweif des Kometen, welcher sich bereits deutlich erkennbar ausgebildet hat. Seine derzeitige Entwicklung erlaubt Rückschlüsse auf die physikalischen Eigenschaften des Kometenkerns sowie auf eventuell erfolgende Gas- und Teilchenausbrüche an dessen Oberfläche. Zudem wollen die Wissenschaftler anhand der früh gewonnen Daten die Form, die Ausdehnung und die zu erwartende Helligkeit, welche der Kometenschweif zu späteren Zeitpunkten annehmen wird, berechnen – und so einen Vorgeschmack bieten auf den Anblick, welcher sich uns Ende November und Anfang Dezember 2013 am Nachthimmel bieten wird.

Sollte der Komet seine Sonnenpassage überstehen, ohne dabei in mehrere Einzelteile zu zerbrechen, so dürfte er zum Jahresende einen spektakulären Anblick am Himmel liefern. Optimistische Prognosen gehen davon aus, dass er dabei zeitweise sogar die Helligkeit des Vollmondes erreichen könnte. Unter besonders günstigen Umständen könnte er dabei sogar als heller Fleck neben der Sonne als sogenannter Tageskomet zu sehen sein. Diese Prognosen sind allerdings mit Vorsicht zu genießen, denn die zukünftige Helligkeitsentwicklung von Kometen ist auch nach vielen Jahren der intensiven Forschung immer noch extrem ungewiss.

Trotzdem sind sich die Experten im Fall von C/2012 S1 (ISON) relativ sicher, dass bereits während der weiteren Annäherung an die Sonne der Schweif von C/2012 S1 (ISON) im November relativ einfach mit dem bloßem Auge am Morgenhimmel tief am östlichen Horizont sichtbar sein sollte. Derzeit erreicht der Komet eine Helligkeit von rund 11 mag und ist mit Amateurteleskopen am Morgenhimmel im Sternbild Löwe (lat. Leo) in der unmittelbaren Nachbarschaft des Planeten Mars zu beobachten.

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Der Beitrag Der Komet ISON nähert sich der Sonne erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: University of Arizona.

Der am 21. September 2012 von den beiden Amateurastronomen Witali Njewski und Artjom Nowitschonok entdeckte Komet C/2012 S1 (ISON) passierte auf seinem Weg in das innere Sonnensystem in der Nacht vom 1. auf den 2. Oktober 2013 den Mars in einer Entfernung von rund 10,8 Millionen Kilometern. Bereits einige Tage zuvor starteten mehrere der gegenwärtig auf der Oberfläche und im Orbit unseres Nachbarplaneten aktiven Rover und Raumsonden den Versuch, den Kometen bei dieser relativ nahen Passage mit ihren Kamerasystemen abzubilden (Raumfahrer.net berichtete).

Die entsprechenden Bemühungen der beiden Marsrover Opportunity und Curiosity verliefen anscheinend erfolglos. Auf den jeweiligen Missionsseiten wurden zwar diverse Aufnahmen des nächtlichen Marshimmels im Rohdatenformat veröffentlich – der Komet ist darauf jedoch nicht erkennbar. Sollten die Kameras der Rover in der Lage gewesen sein, den Kometen C/2012 S1 (ISON) aufzulösen, so ging dieser in den Kompressionsartefakten „verloren“ und kann erst im Rahmen einer aufwendigen Nachbearbeitung der Bilder sichtbar gemacht werden. Aufgrund der gegenwärtigen Situation in den USA steht der NASA hierfür allerdings zur Zeit kein Personal zur Verfügung (Raumfahrer.net berichtete).

Mehr Glück bei der Kometenbeobachtung hatte hingegen die Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Deren HiRISE-Kamera, eines der sechs wissenschaftlichen Instrumente an Bord dieses Marsorbiters, konnte C/2012 S1 (ISON) bereits am 29. September 2013 erfolgreich abbilden. Die hier gezeigten Aufnahmen der HiRISE-Kamera geben einen 256 x 256 Pixel abmessenden Ausschnitt des Himmels wieder. Pro Pixel wurde dabei eine Auflösung von etwa 13,3 Kilometern erreicht. Vorläufige Analysen der Aufnahmen zeigen, dass sich die Helligkeit des Kometen am unteren Ende der vorhergesagten Entwicklung bewegt, weshalb die Aufnahmen auch nicht sonderlich spektakulär erscheinen.

Allerdings hat die derzeitige geringe Aktivität des Kometen zur Folge, dass dessen Koma nur einen geringen Durchmesser aufweist, was den Wissenschaftlern wiederrum ermöglicht, genauere Aussagen über die Größe des Kometenkerns zu tätigen. Durch Vergleiche, welche auf der Grundlage der Helligkeit anderer Kometenkernen basieren, können die ungefähren Abmessungen des Kerns von C/2012 S1 (ISON) ermittelt werden.

Drei weitere Beobachtungskampagnen des Kometen durch die HiRISE-Kamera erfolgten am 1. und 2. Oktober. Von diesen Beobachtungen wurden bisher allerdings noch keine Aufnahmen veröffentlicht.

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Der Beitrag Marsorbiter MRO fotografiert den Kometen ISON erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, The Planetary Society.

Der am 21. September 2012 von den beiden Amateurastronomen Witali Njewski und Artjom Nowitschonok entdeckte Komet C/2012 S1 (ISON) nähert sich derzeit immer weiter dem inneren Bereich unseres Sonnensystems. Bereits im Mai 2013 hatte der Komet dabei eine Position am Himmel eingenommen, auf der er sich von der Erde aus betrachtet in der Nähe der Sonne befand, was eine erfolgreiche Überwachung durch erdgestützte Beobachter während der letzten Monate unmöglich machte.

Mittlerweile kann der Komet jedoch wieder von der Erde aus gesehen werden. Die ersten entsprechenden Aufnahmen gelangen dem US-amerikanischen Amateurastronomen Bruce Gary bereits am 12. August 2013, der den Kometen C/2012 S1 (ISON) an diesem Tag im Rahmen einer gezielten Suche mit einem Celestron-11-Teleskop – einem Teleskop mit einer Hauptspiegeldurchmesser von 28 Zentimetern – von seiner Hobbysternwarte aus „wiederentdeckte“. Auf den entsprechenden Aufnahmen ist der immer noch extrem lichtschwache Komet als ein Objekt mit einer Helligkeit von etwa 14 mag erkennbar, bei dem sich langsam ein Schweif ausbildet.

Auf seiner Umlaufbahn um die Sonne wird sich C/2012 S1 (ISON) dem Zentralgestirn unseres Sonnensystems am 28. November 2013 bis auf eine Distanz von etwa 1,8 Millionen Kilometern annähern. Professionelle wie Amateurastronomen rechnen damit, dass der Komet dabei einen spektakulären Anblick am Himmel bieten wird. Es wird erwartet, dass der Komet von Anfang November 2013 bis Mitte Januar 2014 mit dem bloße Auge zu sehen ist, wobei er kurzzeitig sogar die Helligkeit des Vollmondes erreichen könnte. Unter besonders günstigen Umständen könnte der Komet dabei Ende November während des Tages sogar als sogenannter „Tageskomet“ als heller Fleck neben der Sonne erkennbar sein.

Eine Grundvoraussetzung für ein spektakuläres Himmelsereignis im Dezember und Januar ist allerdings, dass der Komet diese Sonnenpassage übersteht und nicht durch die dabei auf den Kometenkern einwirkenden enormen Gravitationskräfte zerrissen wird. Unabhängig davon sind Prognosen über die zukünftige Helligkeitsentwicklung von Kometen allerdings extrem schwierig und führen aufgrund des immer noch geringen Wissens über die Kometen im Allgemeinen und einzelne Kometen im Speziellen sowie über die verschiedenen Prozesse, welche zur Ausbildung einer Koma und eines Kometenschweifes führen, zu fehlerhaften Vorhersagen.

Auch um das bisherige Wissen zu erweitern wird der Komet C/2012 S1 (ISON) deshalb in den kommenden Monaten ein bevorzugtes Ziel der Astronomen darstellen. Neben diversen erdgebundenen Großteleskopen werden dabei auch verschiedene Weltraumteleskope und Raumsonden zum Einsatz kommen.

Geplante Aufnahmen aus der Umlaufbahn des Mars

Eine der hierzu einzusetzenden Raumsonden befindet sich gegenwärtig etwa 2,355 Astronomische Einheiten – dies entspricht rund 352 Millionen Kilometern – von der Erde entfernt in einer Umlaufbahn um den Mars. Die von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) soll den Kometen am 20. August 2013 mit einem der sechs an Bord dieses Marsorbiters mitgeführten Instrumente, der HiRISE-Kamera, abbilden.

Hierzu müssen die für die Steuerung des Orbiters verantwortlichen Mitarbeiter des in Pasadena/Kalifornien beheimateten Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA die Raumsonde jedoch zunächst entsprechend ausrichten. Der Orbiter befindet sich normalerweise in einer Orientierung im Raum, durch welche die verschiedenen Instrumente direkt auf die Marsoberfläche zeigen. Zwecks der erfolgreichen Beobachtung des Kometen muss der MRO so „gedreht“ werden, dass statt unseres Nachbarplaneten der Komet in das Aufnahmefeld der Kamera gerät. Außerdem muss berücksichtigt werden, dass die HiRISE-Kamera dazu ausgelegt ist, lediglich wenige 100 Kilometer entfernte Ziele in hoher Auflösung abzubilden. Der Komet ISON wird am 20. August jedoch fast 150 Millionen Kilometer von dem Marsorbiter entfernt sein.

Zu Beginn dieser Woche wurden am JPL verschiedene Simulationen durchgeführt, in deren Rahmen die verschiedenen für die Beobachtung notwendigen Steuerungssequenzen getestet wurden. Dabei wurden keine Fehler in den zuvor erstellten Kommando-Scripts entdeckt. Sofern es zu keinen kurzfristigen Änderungen in den Plänen kommt, wird die HiRISE-Kamera am 20. August ab 19.22 Uhr MESZ 13 Aufnahmen des Kometen anfertigen. Ab 21.00 Uhr MESZ soll der Orbiter dann wieder auf den Mars ausgerichtet werden und den reguläre Beobachtungsbetrieb der Marsoberfläche fortsetzen.

Bei diesen Beobachtungen handelt es sich allerdings nur um einen Testlauf. Aufgrund der großen Distanz zwischen dem Orbiter und dem Kometen werden die HiRISE-Aufnahmen über eine extrem geringe Auflösung verfügen, welche bei lediglich etwa 150 Kilometern pro Pixel liegen dürfte.

Anders wird sich die Situation dagegen am 2. Oktober 2013 gestalten. An diesem Tag wird sich der Komet C/2012 S1 (ISON) dem Mars bis auf eine Distanz von etwa 10,8 Millionen Kilometern annähern. Bereits einige Tage zuvor – am 29. September wird sich dem MRO die beste Sicht auf den Kometen bieten – sollen erneute Beobachtungen durchgeführt werden. Neben der HiRISE-Kamera wird dabei auch das CRISM-Spektrometer des Orbiters – ein mit 544 verschiedenen Spektralkanälen ausgestattetes Spektrometer zur Analyse von Mineralen auf der Marsoberfläche – Daten von ISON sammeln. Die dabei erwartete Auflösung der HiRISE-Kamera liegt bei etwa 10 Kilometern pro Pixel. Dies ist zwar zu wenig, um den etwa fünf Kilometer durchmessenden Kern des Kometen aufzulösen, reicht aber aus, um vermutlich spektakuläre und zudem wissenschaftlich relevante Aufnahmen von der Koma und dem Schweif anzufertigen.

Ebenfalls zur Beobachtung des Kometen sollen zudem die beiden derzeit aktiven Marsrover Opportunity und Curiosity eingesetzt werden. Auch die Hauptkameras dieser beiden ebenfalls von der NASA betriebenen Rover sollen Aufnahmen von ISON anfertigen. Etwas unklar ist dagegen bisher die Lage bei dem zweiten derzeit von der NASA betriebenen Marsorbiter, der Raumsonde Mars Odyssey. Sollte sich in den kommenden Wochen zeigen, dass der Komet ohne zusätzlichen Aufwand auch in deren Aufnahmebereich gerät, so sind Beobachtungen durch deren THEMIS-Spektrometer – auch dieses dient der Analyse von Mineralen auf dem Mars – vorgesehen. Ein spezielles Manöver, durch welches Mars Odyssey auf ISON ausgerichtet würde, ist dagegen aufgrund des fortgeschrittenen Alters dieses dienstältesten Marsorbiters nicht vorgesehen.

C/2012 S1 (ISON)
Der Komet C/2012 S1 (ISON) gehört zu den langperiodischen Kometen, welche sich auf extrem langgestreckten Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Er stammt somit sehr wahrscheinlich aus der Oortschen Wolke – einem Bereich des äußersten Sonnensystems, welcher vermutlich die Heimat von mehreren 100 Milliarden Kometen darstellt. Durch gravitative Störungen werden die Umlaufbahnen dieser Kometen gelegentlich verändert, wodurch einige von ihnen in das innere Sonnensystem abgelenkt werden können. Die dabei erreichten Umlaufperioden dieser Kometen können dann von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen.

Die bisherigen Berechnungen der Umlaufbahn von C/2012 S1 (ISON) haben ergeben, dass der Komet sich jetzt – mehr als 4,5 Milliarden Jahre nach seiner Entstehung – möglicherweise das erste Mal der Sonne nähert. Aus diesem Grund gehen die Kometenforscher davon aus, dass der Kern von C/2012 S1 (ISON) noch über seine ursprüngliche Oberflächenzusammensetzung verfügt, welche große Mengen an leichtflüchtigen Stoffen wie gefrorenes Kohlendioxid oder Wassereis enthalten dürfte.

Der Oktober 2014
Die jetzt bevorstehende dichte Passage von C/2012 S1 (ISON) am Mars ist allerdings nur das Vorspiel für ein noch „größeres“ Ereignis. Bereits im Oktober 2014 wird ein weiterer „Schweifstern“, der Komet C/2013 A1 (Siding Spring), unseren äußeren Nachbarplaneten in einer Entfernung von wahrscheinlich lediglich etwa 100.000 bis 130.000 Kilometern passieren (Raumfahrer.net berichtete). Dabei, so die aktuellen Prognosen, dürfte die HiRISE-Kamera eine maximale Auflösung von sogar etwa 100 Metern pro Pixel erreichen. Auch während dieser nächsten Kometenpassage am Mars sind zusätzliche Beobachtungen durch die dann aktiven Marsorbiter und -rover vorgesehen.

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Der Beitrag Komet ISON wird wieder beobachtet erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Michael Clormann. Quelle: NASA, JPL, Raumcon, University of Maryland.

Komet C/2012 S1, nach dem International Scientific Optical Network auch ISON genannt, wurde erst am 21. September 2012 von einem Team russischer und belarussischer Amateurastronomen mit einem bodengestützten Teleskop entdeckt. Zu diesem Zeitpunkt befand sich der Himmelskörper noch 6,29 Astronomische Einheiten (1 AE entspricht der Distanz Sonne-Erde) von der Sonne entfernt, und offenbarte sich erstmals durch die dann beginnende Ausbildung einer Koma und des charakteristischen Kometenschweifs.

Dies ist zurückzuführen auf den klassischen Aufbau von Kometen, die sowohl aus Staub, zum großen Teil aber eben auch aus Eis bestehen. Verschiedene ihrer gefrorenen Bestandteile, etwa Kohlenstoffdioxid, beginnen bereits bei sehr niedrigen Temperaturen in den gasförmigen Zustand zu sublimieren. Zusammen mit ihnen lösen sich erhebliche Mengen an Staub, die den Hauptteil des sichtbaren Schweifs bilden. Gegenwärtig, in gut 3 AE Sonnenentfernung, verliert der knapp 5 Kilometer durchmessende Komet ISON durch diesen Vorgang etwa 1.000 Tonnen Kohlenstoffdioxid und 54.000 Tonnen staubartiges Material pro Tag. In größerer Sonnennähe wird der Anteil ausgasenden Materials, dann vor allem auch Wassereis, beträchtlich steigen und die Leuchtkraft des Kometen erhöhen. Während er im Moment seiner Entdeckung mit einer scheinbaren Helligkeit von +18,8 mag äußerst lichtschwach erschien, wird ISON in entsprechender Nähe zum Zentrum des Sonnensystems mit dem bloßen Auge am Himmel sichtbar sein.

Nach einer ersten Untersuchung Ende letzten Jahres deutete sich schon an, dass ISON ein potentiell gleichermaßen wissenschaftlich aufschlussreiches, wie auch für Laien spektakuläres astronomisches Phänomen darstellt. Aus der Oort’schen Wolke stammend, befindet er sich seit etwa 10.000 Jahren auf seiner ersten und gleichzeitig letzten Reise in unsere Gefilde des Sonnensystems. Seine günstige Flugbahn lässt dabei auf neue Erkenntnisse über die Entstehung des Planetensystems aus einer protoplanetaren Scheibe vor etwa 4,5 Milliarden Jahren hoffen. Die Eis-Staub-Körper der Oort’schen Wolke, die sich in etwa 10.000 bis 100.000 AE Distanz sphärisch um das Zentrum des Sonnensystems bewegt, werden, ihrer „konservierten“ Zusammensetzung und Struktur wegen, als höchst aufschlussreich für diese frühe Periode der Formung der Planeten betrachtet.

Das US-amerikanische Infrarot-Weltraumteleskop Spitzer, seit 2009 im verlängerten Betrieb mit reduziertem Instrumentenarsenal, konnte Mitte Juni durch seine Aufnahmen diese Erwartungen an ISON nochmals bestätigen: Flugbahn und Eigenschaften des Kometen lassen eine gute wissenschaftliche Verwertbarkeit vermuten. Zuvor hatten etwa auch schon Daten der Teleskope Hubble und Swift, sowie der Kometensonde Deep Impact/EPOXI diese Hoffnung genährt.

Am 1. Oktober wird ISON zunächst den Mars in einer Entfernung von 0,072 AE relativ nah passieren, bevor er am 28. November das Perihel seiner Flugbahn erreicht. Nur 0,012 AE werden ihn dann noch vom Zentrum unseres Sterns trennen. Dies entspricht etwa 1,1 Millionen Kilometern Abstand zur Oberfläche der Sonne – weniger als der Durchmesser unseres Zentralgestirns! Die immense Strahlungsintensität und die intensiven Gezeitenkräfte könnten ISON nahe diesem Punkt zerbrechen lassen. Am zweiten Weihnachtsfeiertag schließlich wird der Komet, oder seine Bruchstücke, die größte Erdannäherung erreichen. Mit 0,429 AE, fast der halben Distanz Sonne-Erde, bleibt der Himmelskörper dabei jedoch auf erheblichem Abstand zu unserem Heimatplaneten und ermöglicht ungefährdete Beobachtung in den Monaten November und Dezember.

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Der Beitrag Komet ISON rückt näher erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL, University of Maryland.

Die von der US-amerikanischen Weltraumbehörde NASA betriebene Raumsonde Deep Impact hat am 17. und 18. Januar 2013 mit einer ihrer beiden für wissenschaftliche Untersuchungen bestimmten Kameras, dem Medium-Resolution Imager (MRI), den Kometen C/2012 S1 (ISON) abgebildet, wobei in einem Zeitraum von etwa 36 Stunden rund 150 Aufnahmen angefertigt wurden. Die Distanz zwischen der Raumsonde und dem Kometen betrug dabei etwa 793 Millionen Kilometer.

Obwohl sich der Komet zum Aufnahmezeitpunkt in einer Entfernung von über 763 Millionen Kilometern zur Sonne und somit noch außerhalb der Umlaufbahn des Planeten Jupiters befand ist auf den Aufnahmen erkennbar, dass C/2012 S1 (ISON) aktiv ist und bereits einen ausgeprägten Schweif aufweist, welcher über eine Länge von fast 65.000 Kilometern verfügt.

„Dies ist bereits der vierte Komet, bei dem wir [mit der Raumsonde Deep Impact] wissenschaftliche Beobachtungen durchgeführt haben und der am weitesten von der Erde entfernte Punkt, von dem wir jemals versucht haben, Daten von einem Kometen zu gewinnen“, so Tim Larson, der Projektmanager der Deep Impact-Mission am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena/Kalifornien. „Die Entfernung schränkt dabei die Datenübertragungsrate erheblich ein. Es ist in etwa so, als würden wir wieder ein Intenet-Modem benutzen, nachdem wir zuvor DSL genutzt haben. Wir werden die wissenschaftlichen Beobachtungen und die Datenübertragung jedoch so koordinieren, dass wir eine maximale Ausbeute bei diesem spektakulären Kometen erreichen werden.“
Diese Beobachtungen sollen dazu genutzt werden, um Infrarotbilder und Lichtkurven des Kometen aufzuzeichnen. Aus diesen Daten wollen die Wissenschaftler der NASA unter anderem die Rotationsperiode des Kometenkerns ableiten.

Der Komet C/2012 S1 (ISON) gehört zu den langperiodischen Kometen, welche sich auf extrem langgestreckten Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Er stammt somit sehr wahrscheinlich aus der Oortschen Wolke – einem Bereich des äußersten Sonnensystems, welcher vermutlich die Heimat von mehreren 100 Milliarden Kometen darstellt. Durch gravitative Störungen werden die Umlaufbahnen dieser Kometen gelegentlich verändert, wodurch einige von ihnen in das innere Sonnensystem abgelenkt werden können. Die dabei erreichten Umlaufperioden dieser Kometen können dann von einigen zehntausend Jahren bis hin zu mehreren Millionen Jahren betragen.

Die bisherigen Berechnungen der Umlaufbahn von C/2012 S1 (ISON) haben ergeben, dass der Komet sich jetzt – mehr als 4,5 Milliarden Jahre nach seiner Entstehung – möglicherweise das erste Mal der Sonne nähert. Aus diesem Grund gehen die Kometenforscher davon aus, dass der Kern von C/2012 S1 (ISON) noch über seine ursprüngliche Oberflächenzusammensetzung verfügt, welche große Mengen an leichtflüchtigen Stoffen wie gefrorenes Kohlendioxid oder Wassereis enthalten dürfte.

„Hier bietet sich uns eine seltene Gelegenheit um zu untersuchen, wie sich die seit der Entstehung unseres Sonnensystems unverändert in diesem Kometen gebundenen Gase und Staubpartikel während der Sonnenpassage und der damit verbundenen Erwärmung verändern und entwickeln werden“, so Tony Farnham von der University of Maryland/USA, einer der Mitarbeiter des wissenschaftlichen Teams der Deep Impact-Mission.

Der Komet wurde am 21. September 2012 von den beiden russischen Amateurastronomen Vitali Njewski und Artjom Nowitschonok auf Aufnahmen entdeckt, welche mit einem automatischen Durchmusterungsteleskop des International Scientific Optical Network (ISON) in der Nähe der Stadt Kislowodsk/Russland gewonnen wurden. Auf den Aufnahmen präsentierte sich der Komet als ein schwacher Nebelfleck im Sternbild Krebs, welcher eine scheinbare Helligkeit von lediglich 18,8 mag erreichte.

Bereits wenige Wochen später konnten verschiedene Astronomen bestätigen, dass der Komet eine Koma ausbildet (Raumfahrer.net berichtete). Derzeit ist der Komet etwa 600 Millionen Kilometer von der Erde entfernt und erreicht mittlerweile eine Helligkeit von 15,8 mag.

Momentan gehen die Astronomen davon aus, dass der Komet den irdischen Betrachtern gegen Ende des Jahres 2013 ein eindrucksvollen Anblick liefern wird. Am 28. November wird sich C/2012 S1 (ISON) auf seiner Umlaufbahn der Sonne bis auf eine Distanz von lediglich 1,8 Millionen Kilometern nähern, was nur wenig mehr als dem Durchmesser der Sonne – dieser beträgt rund 1,4 Millionen Kilometer – entspricht. Dabei wird der überwiegend aus Eis und Staub bestehende Kern des Kometen extrem aufgeheizt. Diese dabei freigesetzten Kometenbestandteile bilden letztendlich die charakteristischen Schweife, welche Längen von bis zu mehrere Millionen Kilometern erreichen können.

Sollte der Komet die extreme Sonnenhitze überstehen, so könnte er nach dem Passieren des sonnennächsten Punktes im Dezember 2013 von der Erde aus am Nachthimmel eventuell sogar mit dem bloßen Auge gut zu beobachten sein. Optimistische Prognosen über den zukünftigen Helligkeitsverlauf lassen sogar die Möglichkeit zu, dass der Komet Ende Dezember 2013 auch während des Tages als ein sogenannter „Tageslichtkomet“ zu sehen sein wird. Es ist allerdings nicht auszuschließen, dass der Komet bereits vor dem Erreichen des sonnennächsten Punktes seiner Bahn wieder schwächer wird oder beim Passieren der Sonne sogar in mehrere Bruchstücke zerbricht.

Eine Gefahr für die Erde stellt C/2012 S1 (ISON) übrigens nicht dar. Beim Passieren des erdnächsten Punktes auf seiner Umlaufbahn wird der Komet am 26. Dezember 2013 immer noch rund 60 Millionen Kilometer von der Erde entfernt sein.

Aus den Beobachtungen von C/2012 S1 (ISON) durch die Raumsonde Deep Impact haben die an der Mission beteiligten Wissenschaftler ein kurzes Video erstellt, welches von der interessierten Öffentlichkeit auf der Webseite des Jet Propulsion Laboratory betrachtet werden kann. Hier ist zu sehen, wie sich der Komet vor dem Sternenhimmel bewegt.

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• Kometen

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Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Associatione Friulana di Astronomia i Meteorologia.

Demnach findet sich ein Maximum des durch Staubpartikel reflektierten Sonnenlichts bei etwas unter 8.000 Kilometern Abstand vom Kernzentrum. Dies konnte bei verschiedenen Messungen am Majdanak-Observatorium (1.500/12.000) in Usbekistan sowie mit dem Faulkes Telescope North auf Hawaii (2.000/20.000 RC) festgestellt werden.
Der Komet C/2012 S1 (ISON) war am 21. September aus Daten eines automatischen Durchmusterungsteleskops entdeckt und seine Flugbahndaten bestimmt worden. Er wird sich im November 2013 der Sonne bis auf eine vergleichsweise geringe Distanz um 2 Millionen Kilometer nähern. Dabei wird er einen großen und hellen Schweif entwickeln, der unter Umständen sogar am Tage zu sehen sein könnte.

Derzeit ist der Komet allerdings noch mehr als 6 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt und bildet offenbar gerade eine Koma aus. Diese besitzt im Augenblick eine Helligkeit von 17,7 mag und hat von der Erde aus gesehen etwa eine Größe von 6 mal 9 Bogensekunden.

In der Vergangenheit gab es immer wieder helle Kometen. Zuletzt erfreuten Hyakutake (Helligkeitsmaximum im März 1996) und Hale-Bopp (April 1997) Astronomen und die interessierte Öffentlichkeit. Spektakulär waren auch die Armada von Raumsonden, die in den 1980er Jahren den Halleyschen Kometen ansteuerte und der Einschlag der Bruchstücke von Shoemaker-Levy 9 auf dem Jupiter im Jahre 1994.

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• Kometenthema ab 25. September 2012

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