Quelle: ESA.

14. September 2019 – Ähnlich wie der faszinierende zigarrenförmige ʻOumuamua, der 2017 an uns vorbei flog, handelt es sich bei diesem hellen Objekt auch um einen Kometen, der jedoch eine völlig andere Form am Himmel annimmt. Der Hobbyastronom Gennady Borisov entdeckte das neue Objekt mit der Bezeichnung C/2019 Q4 (Borisov) am 30. August 2019.

Rund eine Woche später erhielt Marco Micheli vom ESA-Koordinationszentrum für erdnahe Objekte Aufnahmen über das International Scientific Optical Network und führte verschiedene Positionsmessungen mit Daten aus dem Canada-France-Hawaii Teleskop auf Hawaii durch. Die Daten bestätigten die ungewöhnliche Umlaufbahn des Objekts. Diese wurde erstmals vom Scout-System der NASA, einem Echtzeit-Monitor für neu entdeckte Asteroiden und Kometen, gemeldet.

Die ESA analysiert nun alle verfügbaren Daten und plant weitere Beobachtungen, um den Weg des Objekts durch den Weltraum zu präzisieren. Trotz der Beobachtungen durch viele Teleskope und Astronomen auf der ganzen Welt besteht immer noch eine gewisse Unsicherheit über den Weg und die Herkunft dieses interessanten Objekts.

Ähnlich wie die Entwicklung von ʻOumuamua – zuerst als Asteroid und dann als Komet eingestuft – wird auch dies eine spannende wissenschaftliche Untersuchung eines ungewöhnlichen Besuchers sein, die unser Wissen über die Entstehung des Sonnensystems erweitert.

Zwischen den Sternen
Bei einem interstellaren Objekt handelt es sich um ein Objekt „zwischen den Sternen“, das durch den Weltraum wandert und gravitativ nicht an einen Stern gebunden ist.

Astronomen können viel über ein Objekt an der Form seiner Umlaufbahn erkennen, insbesondere an seiner Exzentrität – d.h. daran, wie stark es „gedehnt“ ist. Die Erde zum Beispiel, sowie Planeten die in nahezu perfekten kreisförmigen Umlaufbahnen um ihren Stern kreisen, weist eine Exzentrizität nahe Null auf.

Kometen und Asteroiden in der Umlaufbahn um einen Körper mit langen Bahnen werden als exzentrisch zwischen Null und Eins definiert, und Objekte mit einer Exzentrizität größer als Eins, mit sogenannten „hyperbolischen“ Bahnen, werden als interstellar eingestuft. Aktuelle Beobachtungen deuten stark darauf hin, dass C/2019 Q4 interstellar ist. Seine Umlaufbahn ist mit einer Exzentrizität von etwa drei sehr ausgedehnt.

Die Ungewissheit in diesen frühen Beobachtungen ist allerdings hoch, da das Objekt in der Nähe der Sonne am Himmel und in der Nähe des Horizonts aufgenommen wurde – zwei Faktoren, die die Qualität der Beobachtungen negativ beeinflussen.

Um den Weg eines Objekts wirklich zu bestimmen, um zu verstehen, woher es kommt und wohin es führt, müssen Messungen über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden. Wenn ein Komet oder Asteroid zum ersten Mal erkannt wird, handelt es sich nur um einen winzigen Lichtpunkt. Aber im Laufe der Zeit erlauben mehrere Beobachtungen den Astronomen, einen Bogen am Himmel zu zeichnen, aus dem die Umlaufbahn des Objekts abgeleitet werden kann.

„Derzeit arbeiten wir daran, weitere Beobachtungen dieses ungewöhnlichen Objekts zu erhalten“, sagt Marco Micheli vom ESA-Koordinationszentrum für erdnahe Objekte. „Es dauert ein paar Tage, bis wir seinen Ursprung tatsächlich mit Beobachtungen feststellen können. Diese werden entweder die aktuelle These beweisen, dass er interstellar ist, oder unser Verständnis grundlegend ändern“.

Dreckige Schneebälle
Wir wissen bisher, dass C/2019 Q4 ein relativ großer aktiver Komet mit einem Durchmesser von wenigen Kilometern ist. Es wird erwartet, dass er sich Anfang Dezember der Sonne am nächsten nähert und etwa 300 Millionen Kilometer von unserem Stern entfernt ist. In dieser Entfernung gilt es nicht als erdnahes Objekt (NEO) – ein Komet oder Asteroid, der sich auf einem Weg bewegt, der ihn der Erde näher bringen könnte. Derzeit sind mehr als 20 000 erdnahe Objekte bekannt.

Ein Komet ist ein kalter, zerbrechlicher und unregelmäßiger Körper, der aus gefrorenen Gasen und Staubkörnern besteht. Normalerweise reisen sie in stark verlängerten – oder gestreckten – Umlaufbahnen um die Sonne, verbringen die meiste Zeit weit weg bei eisigen Temperaturen, kommen aber kurz an unserem stürmischen Stern vorbei – und überleben die Begegnung nicht immer.

Wenn sie nah genug an der Sonne vorbeiziehen, bewirkt die Strahlung der Sonne, dass die flüchtigen Gase eines Kometen „sublimieren“ – sie gelangen in einem Schritt vom festen Eis zum Dampfgas, nehmen kleine Stückchen Feststoff mit und erzeugen enorme „Schweife“. Diese Schweife fließen in die entgegengesetzte Richtung zur Sonne und werden vom Sonnenwind angetrieben.

Kometenabscheider
Wäre der Komet C/2019 Q4 einige Jahre später in unser Sonnensystem eingedrungen, hätte er ein potenzieller Kandidat für die ESA-Mission „Comet Interceptor“ sein können. Comet Interceptor besteht aus drei Raumfahrzeugen und hat das primäre Ziel, einen unberührten Kometen in der Oortschen Wolke zu besuchen. Ein interstellares Objekt könnte jedoch auch Ziel sein, wenn es seine Reise in das innere Sonnensystem beginnt.

Die Entdeckung zweier solcher Objekte in nur zwei Jahren kann darauf hindeuten, dass diese Objekte weitaus häufiger vorkommen als bisher vermutet.

Planetenschutz
Es werden ständig neue erdnahe Objekte entdeckt, die teilweise in die „Risikoliste“ der ESA aufgenommen und von der NEO-Koordinationsstelle der ESA überwacht werden. Mehr über diese Arbeiten, einschließlich der geplanten Hera-Mission zur Prüfung der Asteroidenablenkung, erfahren Sie hier.

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• Interstellare Objekte

Der Beitrag Interstellar 2.0 erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Ralph-Mirko Richter. Quelle: JPL.

Bereits am 14. Dezember 2009 startete die US-amerikanische Weltraumbehörde NASA das Weltraumteleskop WISE (kurz für Wide-field Infrared Survey Explorer). Das wissenschaftliche Ziel dieser Mission bestand in einer vollständigen Kartierung des Himmels in vier verschiedenen infraroten Wellenlängenbereichen. Bei der Auswertung des umfangreichen Datenmaterials, welches das WISE-Teleskop in den folgenden Monaten seiner Primärmission von fast 750 Millionen kosmischen Objekten gesammelt hat, stießen die Astronomen unter anderem auf eine große Anzahl von bisher unentdeckten Supermassereichen Schwarzen Löchern und eine zuvor unbekannte Galaxienklasse (Raumfahrer.net berichtete).

In einem Umkreis von 500 Lichtjahren um unser Sonnensystem entdeckten die Astronomen zudem 3.525 zuvor unbekannte Sterne und Braune Zwerge. Zwei dieser Braunen Zwerge bilden dabei ein Doppelsystem, welches sich lediglich etwa 6,5 Lichtjahre von der Sonne entfernt befindet (Raumfahrer.net berichtete). Und auch in unserem Sonnensystem konnten mittels der WISE-Daten mehrere Zehntausend Asteroiden und etwa zwei Dutzend Kometen entdeckt werden.

„Wir haben Objekte entdeckt, die zuvor komplett übersehen wurden“, so Davy Kirkpatrick von dem für die Datenauswertung zuständigen Infrared and Processing Analysis Center der NASA am California Institute of Technology (CIT) in Pasadena/Kalifornien.

Kein „Planet X“ jenseits von Neptun
Bei diesen neu entdeckten Asteroiden handelt es sich jedoch durchweg um relativ kleine Objekte mit Durchmessern von maximal wenigen Kilometern, welche sich zudem größtenteils innerhalb der Umlaufbahn des Jupiters um die Sonne bewegen. Anzeichen für einen massereichen Gasplaneten, welcher laut verschiedenen Theorien weit jenseits des Planeten Neptun im Bereich der Oortschen Wolke um die Sonne kreisen soll, wurden dagegen nicht gefunden.

Dieser hypothetische Planet, auch als „Planet X“ oder „Tyche“ bezeichnet, wurde in der Vergangenheit mehrfach von diversen Verschwörungstheoretikern und „Weltuntergangspropheten“ ins Spiel gebracht, um einen angeblich bevorstehenden, durch eine Kollision mit der Erde hervorgerufenen Weltuntergang heraufzubeschwören.

Allerdings verfügt die Theorie eines bisher unentdeckten Planeten innerhalb unseres Sonnensystems auch über einen wissenschaftlichen Hintergrund, denn die derzeitigen Modelle zur Entstehung unseres Sonnensystems und der anschließend erfolgenden Veränderungen der Planetenumlaufbahnen lässt die Existenz eines weiteren Planeten durchaus denkbar erscheinen.

Im Jahr 1999 analysierten zudem mehrere Astronomen die Bahnen von verschiedenen langperiodischen Kometen. Dabei gelangten sie zu dem Ergebnis, dass ein bisher unbekannter Planet bei den Kometen der Oortschen Wolke regelmäßige Bahnstörungen verursachen könnte. Diese Objekte würden dabei auf hoch elliptischen Kometenbahnen in das innere Sonnensystem gelenkt. Allerdings müsste die Masse dieses hypothetischen Planeten zu deutlich erkennbaren Störungen in den Umlaufbahnen der Planeten, Zwergplaneten und Asteroiden des äußeren Sonnensystems führen. Da derartige Störungen bisher noch nicht nachgewiesen werden konnten, müsste sich der „Planet X“ – sollte er denn überhaupt existieren – sehr weit jenseits der Umlaufbahn des Neptun befinden.

Dank der WISE-Aufnahmen konnten die mit der Auswertung beschäftigten Astronomen jetzt die Theorie eines weiteren, bisher unentdeckten Planeten überprüfen, denn die von WISE im infraroten Bereich des Lichts gewonnenen Daten sind sehr gut dazu geeignet, um auch nach extrem lichtschwachen Objekten innerhalb unseres Sonnensystems zu suchen.

Innerhalb einer Entfernung von 10.000 Astronomischen Einheiten zur Sonne, so die Astronomen, kann die Existenz eines saturngroßen Planeten ausgeschlossen werden. Bis zu einer Entfernung von 26.000 Astronomischen Einheiten – dies entspricht in etwa einem Viertel des vermutlichen Durchmessers der Oortschen Wolke – ist zudem auch das Vorhandensein eines von seiner Masse her mit dem Jupiter vergleichbaren Planeten ausgeschlossen. Zum Vergleich: Mit einer Astronomischen Einheit (kurz „AE“) beschreiben Astronomen die mittlere Distanz zwischen der Erde und der Sonne. Eine AE entspricht etwa 150 Millionen Kilometern.

Und auch kein „Begleitstern“ der Sonne
„Wir gehen davon aus, dass es in den WISE-Daten noch mehr Sterne gibt, die wir bisher noch nicht entdeckt haben“, so Ned Wright von der University of California in Los Angeles/USA, der für die WISE-Mission verantwortliche Wissenschaftler. „Wir kennen die Umgebung unseres Sonnensystems nicht so gut, wie man vielleicht denken mag.“ Diese bisher unentdeckten Sterne würden sich dabei allerdings in mehreren Lichtjahren Entfernung zu unserem Sonnensystem bewegen.
„Sterne oder Braune Zwerge, die uns vergleichsweise nahe sind, verraten sich bei zeitversetzten Beobachtungen in Relation zu entfernteren Objekten durch eine stärkere Positionsveränderung am Himmel“, so Davy Kirkpatrick weiter. Relativ nahe bei der Sonne befindliche Sterne würden sich dabei aufgrund ihrer hohen Eigenbewegung bemerkbar machen, so Ned Wright.

„Im äußeren Sonnensystem existiert sehr wahrscheinlich kein größeren Gasplaneten und auch kein kleinerer stellarer Begleiter der Sonne“, so Kevin Luhman vom Center for Exoplanets and Habitable Worlds an der Penn State University/USA. Auch die Existenz von Nemesis – so der Name für einen eventuell existierenden Begleitstern der Sonne – kann demzufolge ausgeschlossen werden.

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• Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE)
• Aktuelles im Sonnensystem

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

Entdeckt wurde der Komet von Witali Njewski und Artjom Nowitschonok auf Bildern, die mit einem automatischen Durchmusterungsteleskop des International Scientific Optical Network (ISON) in der Nähe von Kislowodsk gewonnen wurden. Das Teleskop verfügt über einen 40 cm großen Hauptspiegel mit einer Brennweite von 1,20 m.

Aus diesen und weiteren Bildern konnten mittlerweile recht zuverlässige Bahndaten berechnet werden. Demnach wird sich der Komet, der gegenwärtig noch 6,5 Astronomische Einheiten (ca. 980 Millionen km) von der Sonne entfernt ist und durch eine Magnitude von etwa 18 nur in größeren Teleskopen auffällt, im November 2013 auf bis zu 1,8 Millionen Kilometer unserem Zentralgestirn nähern und dabei immer heller werden.

Berechnungen, die auf Erfahrungswerten beruhen, ergeben eine Magnitude von -10,6 am 29. November 2013. Mit bloßem Auge müsste der Komet nachts von Anfang November bis Ende Dezember zu sehen sein, eine Sichtung am Tage dürfte aber nur um den 29. November herum gelingen. Seinen geringsten Abstand zur Erde erreicht C/2012 S1 mit etwa 0,4 AE (60 Millionen km) im Januar 2014.

Die Bahnberechnungen gelangen deshalb so schnell, da man das Objekt bei Nachforschungen auch auf Bildern vom Mount Lemmon Survey vom 28. Dezember 2011 und vom 1,8-Meter-Teleskop Pan-STARRS vom 28. Januar entdeckte. Demnach handelt es sich offenbar um einen Kometen aus der Oortschen Wolke, der auf besonders exzentrischer Bahn (e = 0,999999964) unterwegs ist und kurzzeitig in extreme Sonnennähe gelangt. Derartige Kometen bezeichnet man auch als Sonnenstreifer.

In der Weihnachtswoche 2011 sorgte auf der Südhalbkugel der Erde der Komet Lovejoy für Furore. Er war kurz vor Sonnenaufgang am Himmel deutlich zu sehen und wurde auch von Bord der ISS aus fotografiert (Raumfahrer.net berichtete).

In der Vergangenheit gab es hin und 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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• Kometen

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Ein Beitrag von Axel Orth. Quelle: Space.com/Wikipedia.

Im Jahr 1950 postulierte der Astronom Jan Hendrik Oort ein unsichtbares Reservoir von Kometen auf extrem weiten Orbits um die Sonne, noch weit, weit außerhalb der Planetenbahnen und des Kuiper-Gürtels. Er nahm an, dass die Kometen eine riesige, hohlkugelähnliche, wenn auch dünne Wolke um die Sonne mit einem maximalen Durchmesser von ca. 100.000 Astronomischen Einheiten (AE) bilden, was 1,5 Lichtjahren entspricht. Zum Vergleich: 1 AE ist der Abstand Erde-Sonne, und der äußerste Planet Neptun befindet sich im Mittel gerade mal 30 AE von der Sonne entfernt; der nächste Stern, Proxima Centauri, ist hingegen auch „nur“ 4,2 Lichtjahre entfernt. Die wenigen sichtbaren Kometen, die wir im Sonnensystem beobachten, wie sie sich dicht um die Sonne schwingen und sich entweder auflösen oder wieder in den Regionen jenseits des Neptun verschwinden, stellen Irrläufer aus dieser unsichtbaren „Oortschen Wolke“ dar.

Was, wenn ein Stern durch die Wolke geht?
Oorts Theorie konnte zwar bis heute nicht direkt bewiesen werden, jedoch gibt es genügend Anzeichen für ihre Richtigkeit, so dass sie längst allgemein akzeptiert wird. Astronomen beschäftigten sich seither mit der Frage, was wohl passiert, wenn ein anderer Stern, oder sonstiger großer Körper, der Oortschen Wolke nahe kommt, sie gar durchquert. Wo viele Kometen in stabilen Orbits existieren, wird es auch einige Kometen in nicht so stabilen Orbits geben, wo also schon eine kleine gravitative Störung genügt, den Kometen aus seiner Bahn zu werfen. Einige Szenarien gehen daher davon aus, dass eine nahe Sternpassage einen wahren Schwarm von Kometen durch das innere Sonnensystem auslösen dürfte. Die heute sichtbaren Kometen könnten demnach Resultat einer nahen Sternpassage vor einigen Hundert Millionen Jahren sein.

Dass es auf der Erde in ihrer Milliarden Jahre langen Geschichte schon zahlreiche Einschläge sowohl von Kometen als auch von Asteroiden gegeben hat, ist kaum zu bezweifeln. Es sind nur deshalb so wenige Spuren davon noch sichtbar, weil die Krater von der Erosion in geologisch kurzer Zeit wieder beseitigt wurden. Welche der wenigen erhaltenen Krater von Asteroiden und welche von Kometen stammen, ist nicht zu unterscheiden. Sicher scheint nur, dass der Einschlag eines Kometen mit größerer Wucht erfolgt als der eines gleich großen Asteroiden, da er von „weiter draußen“ kommt und folglich seine Geschwindigkeit beim Einschlag höher ist. Es gibt gewagte Theorien, die in die verschiedenen großen Artensterben der Erdgeschichte eine Periodizität hinein interpretieren und daraus postulieren, dass deren gemeinsame Ursache ein Sternbegleiter unserer Sonne mit einem stark elliptischen Orbit sei. Alle paar Hundert Millionen Jahre solle dieser Stern dem Sonnensystem nahe kommen, dabei die Oortsche Wolke durchqueren und Kometenschwärme auslösen, die wiederum zu Einschlägen auf der Erde und damit den besagten Massensterben führen sollen.

Neue Studie

Um die verschiedenen Thesen zu überprüfen, hat ein Team um Hans Rickman vom Uppsala Astronomical Observatory in Schweden ein Computermodell der Oortschen Wolke aufgesetzt und ihre Reaktion auf verschiedene denkbare Einflussgrößen während langer Zeitspannen untersucht. Sie gingen von einer Million Kometen aus – die genaue Anzahl der Kometen ist unbekannt, liegt wahrscheinlich aber eher im Milliarden- bis Billionenbereich. Simuliert wurde eine Zeitspanne von fünf Milliarden Jahren, also entsprechend der gesamten Existenzzeit unseres Sonnensystems. Die Ergebnisse der Studie wurden neulich in dem Magazin „Celestial Mechanics and Dynamical Astronomy“ vorgestellt.

Rickman und Kollegen konnten zeigen, dass die nahe Passage eines Sterns durchaus Einfluss auf die Oortsche Wolke nehmen dürfte. Eine Sternpassage in 10.000 AE Entfernung von der Sonne, die etwa alle 100 Millionen Jahre auftreten könne, sei kaum in der Lage, die Bahnen von Planeten und Asteroiden zu stören, aber sie würde definitiv „die gesamte Oortsche Wolke durchschütteln“, sagte Rickman. Eine solche Störung könne zwar Kometen dazu veranlassen, ins innere Sonnensystem abzudriften, aber mit dieser Ursache allein könne das Verhalten der Kometen nicht erklärt werden. Der Effekt sei nicht so groß, wie Astronomen bisher gedacht haben. Der Grund dafür ist, dass es auch in den langen Zeiträumen zwischen solchen Sternpassagen mindestens eine weitere Störgröße gibt, die Kometenbahnen beeinflussen kann und damit die Kometenaktivität insgesamt gleichmäßiger ausfallen lässt.

Bei dieser Störgröße handelt es sich um das Gravitationsfeld der Milchstraße. Je näher ein Körper der galaktischen Ebene kommt, desto stärker wirkt dieses Feld auf ihn. Viele Kometen der Oortschen Wolke, die ja nicht scheibenförmig ist, sondern hohlkugelförmig, nähern sich nun auf ihren Orbits um die Sonne der galaktischen Ebene und entfernen sich wieder von ihr. Dabei erfahren sie einen kleinen, aber ständig wechselnden Gravitationsimpuls, eine Art Gezeiteneffekt, der ihre Umlaufbahn leicht verändert.

„Das große Bild, das sich aus unseren Ergebnissen herausschält, ist, dass die Abdrift von Kometen ins innere Sonnensystem aus einem gewissen Teamwork von Gezeiteneffekt und Sternenpassagen zustande kommt“, schreiben die Wissenschaftler. Dadurch bedingt sei die Häufigkeit von Kometen im inneren Sonnensystem auch bei einer nahen Passage eines fremden Sterns nicht viel höher anzunehmen als in den Zeiträumen zwischen solchen Passagen.

Der Beitrag Kometengefahr bei Sternpassage kleiner als angenommen erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Christian Bewermeyer. Quelle: University of British Columbia/New Scientist.

Das neu entdeckte Objekt, 2008 KV42 genannt, liegt im Kuipergürtel, einem Ring aus eisigen Körpern hinter der Bahn des Planeten Neptun. Im Vergleich zum Erdorbit ist die Umlaufbahn von 2008 KV42, die gegen die Ekliptik um 103,5° Grad geneigt ist, stark elliptisch. Während er die Sonne umläuft, reist er also in entgegengesetzter Richtung als die Planeten. Ein Forscherteam um Brett Gladman von der University of British Columbia beobachtete den sonderbaren Einzelgänger erstmals im Mai. Den Untersuchungen zufolge zieht der 50 Kilometer große Brocken seine Bahn zwischen Uranus und dem doppelten Sonnenabstand von Neptun, d. h. zwischen 20 und 70 astronomischen Einheiten (AE) von der Sonne entfernt.

Der Orbit von 2008 KV42 war in den vergangenen Jahrmillionen zwar einigermaßen stabil, aber Astronomen glauben, dass er anderswo geboren wurde. „Die Frage seiner Herkunft drängt sich schon auf“, sagte Brian Marsden vom Minor Planet Center in Cambridge. Laut Gladmann enstand er wahrscheinlich am selben Ort wie die Halley-ähnlichen Kometen. Sie bewegen sich ebenfalls rückwärts auf stark geneigten Bahnen, kommen aber näher an die Sonne.

Bisher war nicht bekannt, wo der Herkunftsort solcher Kometen liegt. Computermodelle deuteten darauf hin, dass sie nicht aus den beiden „großen Geburtsstätten“ von Kometen stammen – dem Kuipergürtel und der noch weiter entfernten Oortsche Wolke. Gladmans Team berechnete den Ursprungsort von 2008 KV42 auf eine Region zwischen dem Kuipergürtel und der Oortsche Wolke, 20.000 bis 200.000 AU von der Sonne entfernt. Diese Stelle wird manchmal auch als „Innere Oortsche Wolke“ bezeichnet.

Der Beitrag Rückwärts um die Sonne erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Günther Glatzel. Quelle: Sloan Digital Sky Survey (SDSS).

Berechnungen ergaben, dass das Aphel von 2006 SQ372, so die gegenwärtige Bezeichnung des Kometen, in einer Entfernung von 1.600 Astronomischen Einheiten – etwa 240 Milliarden Kilometern – von der Sonne liegt. Auch beim sonnennächsten Punkt in Höhe der Neptunbahn besitzt der Komet aufgrund der dort herrschenden niedrigen Temperaturen keinen Schweif. Seine Entdeckung ist daher nur einem Zufall zu verdanken.

Das Projekt Sloan Digital Sky Survey hat sich die Durchmusterung des gesamten Himmels auf die Fahnen geschrieben, um möglichst viele interessante Objekte zu entdecken und Messwerte zu sammeln. Auf der Suche nach weit entfernten Supernovae, mit deren Spektren man die Expansion des Universums möglichst genau berechnen wollte, wurde bereits im Herbst 2006 ein Punkt entdeckt, der innerhalb weniger Tage seine Position deutlich veränderte. Das konnte nur bedeuten, dass es sich um einen vergleichsweise nahen Himmelskörper innerhalb unseres Sonnensystems handeln muss. Weitere Messungen im Jahre 2007 ergaben genauere Werte über seine Bahn und Größenangaben zwischen 50 und 100 Kilometern. Man vermutet in ihm daher einen Kometen aus der Oortschen Wolke.

Die Oortsche Wolke ist eine Zone unseres Sonnensystems, in der Milliarden von Kleinkörpern vermutet werden, die weitgehend aus Eis bestehen und sich seit der Entstehung unseres Sonnensystems vor etwa 4,5 Milliarden Jahren kaum verändert haben. Ihre äußere Grenze wird in 10.000 bis 20.000 Astronomischen Einheiten vermutet. Durch Störungen der Körper untereinander oder durch äußere Einflüsse werden von Zeit zu Zeit die Bahnen einzelner Kometen so verändert, dass sie zeitweilig in das Innere unseres Sonnensystems gelangen. 2006 SQ732 befindet sich gegenwärtig in der Nähe seines sonnennächsten Punktes. In den kommenden etwa 11.000 Jahren wird er sich von der Sonne entfernen.

Bisher war der 2003 entdeckte Asteroid Sedna, der mittlerweile zum Kleinplaneten „befördert“ wurde, der Himmelskörper unseres Sonnensystems, der sich auf seiner Bahn um die Sonne am weitesten von ihr entfernt. Das mit 1.600 Astronomischen Einheiten berechnete Aphel des neuen Rekordhalters SQ372 aber könnte ein Beweis für die Existenz der sogenannten inneren Oortschen Wolke sein.

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Ein Beitrag von Markus Arens. Quelle: NASA.

Von der NASA finanzierte Forscher haben das am weitesten entfernte Objekt, das die Sonne umkreist entdeckt. Das Objekt hat eine mysteriöse planetenähnliche Gestalt und ist dreimal weiter von der Erde entfernt als der Pluto.

„Die Sonne erscheint so klein auf diese Distanz, dass man sie komplett mit einem Stecknadelkopf verdecken könnte“, sagte Dr. Mike Brown, California Institute of Technology, Pasadena, Kalifornien, Associate-Professor der planetaren Astronomie und Leiter des Forschungsteams. Das Objekt nach der Inuit-Göttin des Ozeans „Sedna“ benannt, ist 13 Milliarden Kilometer entfernt und damit das am weitesten entfernte Objekt innerhalb des Sonnensystems.
Das ist wahrscheinlich die erste Entdeckung der lange vermuteten Oortschen Wolke einem weit entfernten Lager von kleinen eisigen Körpern, das die Kometen versorgt. Neben seiner Größe ist die rote Farbe Sednas bemerkenswert. Nach dem Mars ist Sedna das röteste Objekt im Sonnensystem. Die Größe wird auf etwa drei Viertel der Größe des Plutos geschätzt. Damit ist Sedna das größte neu gefundene Objekt im Sonnensystem seit der Entdeckung Plutos im Jahre 1930.

Brown, zusammen mit den Doktoren Chad Trujillo vom Gemini Observatorium, Hawai und David Rabinowitz von der Yale Universität, New Haven, Connecticut, fand das planetenähnliche Objekt, oder Planetoid, am 14. November 2003. Die Forscher verwendeten das Samuel Oschin-Teleskop des Caltech’ s Palomar-Observatorium in der Nähe von San Diego. Innerhalb von Tagen beobachteten Teleskope in Chile, Spanien, Arizona und Hawaii das Objekt. Außerdem suchte das neue Spitzer Space Teleskop der NASA danach.

Sedna ist extrem weit von der Sonne entfernt, in der kältesten bekannten Region unseres Sonnesystems, wo die Temperaturen niemals über minus 240 Grad Celsius klettern. Der Planetoid ist eventuell sogar kälter, da er sich der Sonne nur kurz während seines 10.500 Jahre langen Orbits um die Sonne nähert. Die größte Entfernung zur Sonne beträgt dabei 130 Milliarden Kilometer, was dem 900-fachen der Distanz der Erde zur Sonne entspricht. Die Wissenschaftler nutzten die Tatsache, dass sogar das Spitzer-Teleskop nicht in der Lage war die Wärme des sehr weit entfernten kalten Objektes zu erkennen, um die Größe zu bestimmen, die weniger als 1.700 Kilometer im Durchmesser betragen muss. Damit ist der Planetoid kleiner als Pluto (2.284 Kilometer Durchmesser). Durch Kombination der vorhandenen Daten schätzt Brown Sednas Größe zwischen Pluto und Quaoar, dem Planetoiden der vom gleichen Team 2002 entdeckt worden ist. Die elliptische Umlaufbahn Sednas ist anders als alles was bisher von Astronomen beobachtet wurde. Auf jeden Fall erinnert er an vorhergesagte Objekte die in der (noch nicht bewiesenen) Oortschen Wolke liegen sollen. Mit der Wolke wird die Existenz verschiedener Kometen erklärt.

Rabinowitz sagte, dass es einen indirekten Beweis gibt, dass Sedna einen Mond hat. Die Forscher hoffen diese Möglichkeit mit dem Hubble Space Teleskop überprüfen zu können. Trujillo hat begonnen die Oberfläche des Objektes mit einem der weltgrößten optischen/infrarot Teleskope, dem acht Meter Frederic C. Gillett Gemini-Teleskop auf dem Mauna Kea, Hawaii, zu untersuchen. „Wir verstehen nicht was auf der Oberfläche des Körpers ist. Es ist nichts was wir vorausgesagt haben oder was wir erklären können.“

Sedna wird in den nächsten 72 Jahren näher kommen und dabei heller werden, bevor seine 10.500 Jahre lange Reise zu seiner weitesten Entfernung beginnt. „Das letzte Mal als Sedna so nah an der Sonne war, kam die Erde gerade aus der letzten Eiszeit heraus. Wenn sie das nächste Mal zurückkommt, könnte die Welt wieder ein völlig anderer Ort sein“, sagte Doktor Brown.

Der Beitrag Neuer Planetoid entdeckt erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Ein Beitrag von Michael Stein. Vertont von Dominik Mayer.

Doch natürlich gibt es viel mehr über diese Himmelskörper zu erzählen, zu denen sich die europäische Raumsonde Rosetta am 2. März 2004 auf den Weg gemacht hat.

Wider die himmlische Ordnung

Aufgrund ihrer optisch auffälligen Erscheinung sind Kometen seit Urzeiten den Menschen bekannt. Zu den ältesten Aufzeichnungen gehören schriftliche Hinweise auf das Erscheinen des berühmten Halleyschen Kometen aus dem Jahr 240 v.Chr in China. Eine andere äußerst bekannte Darstellung desselben Kometen findet sich auf dem so genannten Bayeux-Gobelin, der an die Eroberung Englands durch die Normannen im Jahre 1066 erinnert. Vor dem Beginn der Neuzeit haftete Kometen gerade im christlichen Europa lange Zeit ein schlechtes Image an, da sie die ansonsten als ewig angenommene göttliche Ordnung des Himmels durch ihr Erscheinen erschütterten – immerhin legitimierte sich die christliche Kirche unter anderem auch durch Hinweis auf die gottgewollte Ordnung des Lebens, in der sie und ihre Würdenträger demnach einen ebenso gottgewollten und nicht in Frage zu stellenden Platz innehatten, und da konnten die himmlische Ordnung störende und dazu noch optisch überaus prominente Himmelskörper wie Kometen kaum etwas Gutes bedeuten.

Diese Wahrnehmung begann sich wie in vielen anderen Bereichen auch mit dem Beginn der Neuzeit zu ändern, als zunehmend rationale Erklärungen für vorher mystisch gedeutete Naturphänomene gesucht wurden. So beobachtete der dänische Astronom Tycho Brahe (1546-1601) nur mit dem bloßen Auge – das Fernrohr wurde erst 1609 durch Galileo Galilei erfunden – Kometenbahnen mit erstaunlicher Genauigkeit und schloss aus seinen Beobachtungen, dass die griechische Einteilung des Himmels in verschiedene Sphären nicht richtig sein konnte. Der englische Astronom und Mathematiker Edmond Halley (1656-1742) wies in einer Veröffentlichung des Jahres 1705 nach, dass sich Kometen auf elliptischen Umlaufbahnen um die Sonne bewegen. Berühmt wurde er vor allem deshalb, weil er auf Basis seiner Berechnungen die Wiederkehr des nach ihm benannten Kometen für das Jahr 1758 korrekt vorhersagte. (Mit einer Umlaufdauer von 76 Jahren ist der Halleysche Komet so etwas wie eine menschliche Generationen zählende „Uhr“ – ein Teil seiner Popularität mag auch daher stammen.)

Ursprung und Bahnen der Kometen
Es gibt zwei Quellen für die in unserem Sonnensystem auftretenden Kometen: Der Kuiper-Gürtel und die Oorthsche Wolke. In beiden Fällen handelt es sich um riesige Ansammlungen unzähliger Überreste aus der Entstehungszeit des Sonnensystems vor etwa 4,6 Milliarden Jahren. Der Kuiper-Gürtel ist nach dem holländischen Planetenforscher Gerard Kuiper (1905-1973) benannt, der 1951 die Existenz eines solchen Rings aus Asteroidenähnlichen Himmelskörpern jenseits der Neptun-Umlaufbahn postulierte. Ein Jahr früher bereits hatte der Astronom Jan Hendrik Oort (1900-1992) durch Analyse von Kometenbahnen auf die Existenz einer kugelförmigen Sphäre aus vergleichbaren Überresten der Entstehung unseres Sonnensystems geschlossen, die weit jenseits der Pluto-Umlaufbahn beginnen und sich neuesten Berechnungen zufolge bis zu 1,5 Lichtjahre in das Weltall hinaus erstrecken soll. (Bisher konnten aufgrund der gigantischen Entfernungen jedoch noch keine Mitglieder der Oorthschen Wolke beobachtet werden, noch also ist sie nur ein theoretisches Konstrukt – das allerdings die hyperbolischen Kometenbahnen gut erklären kann.)
 
Während der Kuiper-Gürtel als Ursprung der meisten Kometen angesehen wird, die auf elliptischen Bahnen mit Orbitperioden von bis zu 200 Jahren die Sonne umlaufen, gilt die Oortsche Wolke als Quelle der nur einmal in die Nähe der Sonne fliegenden Kometen auf hyperbolischen Umlaufbahnen: Nach der Passage der Sonne fliegen sie wieder in das Weltall hinaus, ohne noch einmal in das innere Sonnensystem zurückzukehren. Wieso aber verlassen die in der Oorthschen Wolke vorhandenen Himmelskörper überhaupt ihre Position und fliegen in das Zentrum des Sonnensystems? Man nimmt an, dass Störungen durch in der „Nähe“ des Sonnensystems vorbeiziehende Sterne die Hauptursache dafür sind. Wenn ein solches Ereignis stattfindet kann es allerdings gleich ganze Kometenschwärme auslösen, die dann bei ihrem Flug durch das Sonnensystem durchaus auch Zusammenstöße mit den dortigen Planeten und Monden provozieren können. Glücklicherweise sind solche Ereignisse nur sehr selten, andernfalls wären die Konsequenzen für die Entwicklung des Lebens auf der Erde wohl katastrophal gewesen.
 
Heutzutage werden Kometen häufig durch die Raumsonde SOHO entdeckt, die permanent unsere Sonne beobachtet. Schon eine dreistellige Anzahl dieser Himmelskörper sind auf SOHO-Aufnahmen identifiziert worden, die sie beim Vorbeiflug oder auch beim Sturz in die Sonne zeigen.
 
Zusammensetzung
Kometen sind wie zu Beginn bereits angedeutet meist einige hundert Meter bis zu einigen Kilometern groß und von unregelmäßiger Gestalt. Sie sind außerhalb des Asteroidengürtels, wenn sie noch nicht aktiv sind – also noch keinen Schweif zeigen -, nur sehr schwer zu entdecken, da sie nicht nur äußerst klein sondern auch extrem dunkel sind: ihre Oberfläche ist oftmals dunkler als Steinkohle. Nach heutigen Erkenntnissen bestehen Kometen aus einer Mischung von Gestein und Eis, was bei Annäherung an die Sonne zum Ausgasen der flüchtigen Elemente und damit zur Bildung des oft mehrere Millionen Kilometer langen Schweifs führt.
 
Der vergleichsweise kleine und feste Kometenkern ist von einer Koma umgeben, die sich aus Wasser und verschiedenen Gasen zusammensetzt, die vom Kern abgegeben werden. Diese Koma ist vergleichsweise dicht, was die Beobachtung des Kometenkerns durch erdgebundene Teleskope sehr erschwert. Der Schweif setzt sich aus Staubteilchen und ionisierten Atomen zusammen und zeigt unabhängig von der Flugrichtung des Kometen immer von der Sonne weg, da er durch den von der Sonne ausgehenden „Sonnenwind“ erst verursacht wird.
 
Die Astronomen interessieren sich vor allem deswegen für Kometen, weil ihre Zusammensetzung im Vergleich zu der von Planeten oder Monden seit Entstehung des Sonnensystems kaum verändert worden ist. Natürlich sind sie selbst in den ungeheuren Entfernungen jenseits der Pluto-Umlaufbahn nicht frei von äußeren Einflüssen – Beispiele sind die energiereiche kosmische Strahlung oder auch das permanente Bombardement durch kosmischen „Sternenstaub“ -, aber im Vergleich zu den Einflüssen, die sämtliche Himmelskörper im inneren Sonnensystem alleine durch unser Zentralgestirn erfahren, ist diese Beeinträchtigung doch geringer.
 
Bisherige Forschungsmissionen
Die europäische Forschungsmission Giotto des Jahres 1986 war ein Pionier, da die Raumsonde bei einem Vorbeiflug in knapp 600 Kilometern Entfernung erstmals den Kern des Halleyschen Kometen detailliert fotografieren konnte. Zur selben Zeit waren zwei russische und zwei japanische Raumsonden mit gleichem Ziel unterwegs, doch am bekanntesten sind wohl die Aufnahmen der europäischen Raumsonde. Im Juli 1992 gelang der Sonde dann noch ein Vorbeiflug an dem Kometen Grigg-Skjellerup, dieses Mal in der bis heute unerreichten Distanz von weniger als 200 Kilometern. Da jedoch die Kamera während des Halley-Vorbeiflugs durch Staubpartikel des Kometen beschädigt worden war konnten von Grigg-Skjellerup keine Aufnahmen angefertigt werden.
 
Im Jahr 2001 flog dann die kleine amerikanische Raumsonde Deep Space 1 in nur 2.200 Kilometern Entfernung an dem Kometen Borrelly vorbei und machte faszinierende Aufnahmen dieses Himmelskörpers. Dieser Erfolg war umso erstaunlicher, als vorher während des Fluges von Deep Space 1 massive technische Probleme auftraten. Außer fotografischen Aufnahmen konnte die Raumsonde auch Ionen- und Elektronenmessungen im Umfeld des Kometen vornehmen und die Zusammensetzung des Kometenkerns mit einem Infrarot-Spektrometer analysieren. Wie schon Giotto mussten alle Messungen und Aufnahmen jedoch während eines relativ kurzen Zeitrahmens gemacht werden, da die Sonde mit hoher Geschwindigkeit an dem Kometen vorbeiflog.
 
Vor wenigen Wochen erst, am 2. Januar 2004, passierte dann die amerikanische Raumsonde Stardust ihren Zielkometen Wild 2 in nur 240 Kilometern Entfernung und machte dabei mit ihrer Navigationskamera beeindruckende Bilder des kartoffelförmigen Kometenkerns. Das eigentliche Ziel aber war das Sammeln von Kometenstaub mit Hilfe eines Tennisschlägergroßen Auffanggerätes, das anschließend in einer Kapsel versiegelt wurde und im Januar 2006 zur Erde zurückgebracht werden soll, um den Kometenstaub intensiv untersuchen zu können. Bisher ist die Mission trotz eines vergleichsweise kleinen Budgets exzellent gelaufen.
 
Die ebenfalls amerikanische Raumsonde Deep Impact wird zwar erst nach Rosetta Ende 2004 starten, ihren Zielkometen Tempel 1 jedoch bereits im Juli 2005 erreichen. In einem Aufsehen erregenden Experiment soll dann ein 350 Kilogramm schwerer Einschlagskörper von der Raumsonde gelöst werden und mit hoher Geschwindigkeit auf dem Kometen aufschlagen. Der dabei entstehende rund 25 Meter tiefe Krater soll zum einen aufgrund seiner Form und Größe Aufschluss über die Zusammensetzung des Kometenkerns geben, zum anderen sollen spektroskopische Untersuchungen des Auswurfmaterials ebenfalls etwas darüber preisgeben. Unabhängig von diesen wissenschaftlichen Zielen soll dabei auch gleich untersucht werden, inwieweit sich die Flugbahn eines solchen Himmelskörpers durch technische Mittel verändern lässt – „Armageddon“ und ähnliche Filme lassen grüßen.
 
Mit Rosetta ist nun erstmals der Orbit um einen Kometen und die Landung auf ihm geplant. Wenn diese anspruchsvolle Mission wie geplant ablaufen sollte wird unser Wissen über diese eindrucksvollen Boten aus den Tiefen des Weltalls deutlich anwachsen – und damit auch das Wissen über die Ursprünge unseres Sonnensystems.

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