Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.

22. März 2022 – Auf ihrer bereits zwei Jahre währenden Reise durchs All steuert die ESA-Raumsonde Solar Orbiter, zu der auch die NASA beiträgt, den bisher besten Aussichtspunkt ihrer Flugroute an. Am kommenden Samstag, 26. März 2022, werden die Sonde nur etwa 48 Millionen Kilometer von der Sonne trennen. Das ist weniger als ein Drittel des Abstandes zwischen Erde und Sonne. In den Tagen um den so genannten Perihel-Durchgang dürfte der Sonnenspäher seine bisher wertvollsten Daten aufzeichnen; die Aufnahmen der heißen Sonnenkorona werden sogar die höchstaufgelösten aller Zeiten sein. Dabei kann Solar Orbiter einen seiner entscheidenden Vorzüge ausspielen: den gleichzeitigen Blick in verschiedene Schichten der Sonne. Die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler erhoffen sich dadurch etwa neue Erkenntnisse darüber, wie kleinste Strahlungsausbrüche in der Korona aus den Magnetfeldern der sichtbaren Sonnenoberfläche entstehen. Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen hat zu vier der insgesamt zehn wissenschaftlichen Instrumente der Mission beigetragen.

Zwischen Erde und Sonne liegen gewaltige 150 Millionen Kilometer. Nur wenige Raumsonden haben sich bisher auf weniger als ein Drittel dieses Abstandes an unser Zentralgestirn herangewagt. Ab Ende März darf sich auch Solar Orbiter zu dieser exklusiven Gruppe zählen: Am Samstag, 26. März 2022, fliegt der Sonnenspäher in einer Entfernung von etwa 48 Millionen Kilometern an der Sonne vorbei. Das sind nur wenige Millionen Kilometer mehr als der Abstand, den die Zwillingssonden Helios A und B in den 70er Jahren erreichten. Näher an die Sonne herangeflogen ist bisher nur die Parker Solar Probe der NASA, die im vergangenen Jahr einen Abstand von nur 8,5 Millionen Kilometern erreichte.

„Anders als seine Vorgänger ist Solar Orbiter mit einer ungewöhnlich umfassenden Instrumentierung ausgerüstet“, erklärt MPS-Direktor Prof. Dr. Sami K. Solanki. Die zehn Messinstrumente vermessen nicht nur die elektromagnetischen Felder und Sonnenteilchen, welche die Raumsonde umströmen, sondern können erstmals aus großer Nähe auf die Sonne selbst blicken. So zeichnet etwa das Instrument PHI (Polarimetric and Helioseismic Imager), das unter Leitung des MPS entwickelt und gebaut wurde, die Magnetfelder und Strömungsgeschwindigkeiten an der Sonnenoberfläche auf; die Instrumente EUI (Extreme-Ultraviolet Imager), SPICE (Spectral Imaging of the Coronal Environment) und der Koronograph Metis, zu denen das MPS beigetragen hat, liefern Informationen aus der heißen Sonnenkorona.

Strahlungsausbrüche und Sonnenwind
Dort konnten die Teleskope von EUI bereits in den vergangenen Monaten kleinste Strahlungsausbrüche, so genannte „Lagerfeuer“ (engl.: campfires), sichtbar machen. Das Phänomen tritt häufiger auf als bisher gedacht und könnte helfen zu erklären, wie die mit etwa eine Million Grad rätselhaft hohen Temperaturen der Sonnenkorona entstehen. Die sichtbare Sonnenoberfläche ist mit etwa 6000 Grad deutlich „kühler“. Die Daten, die PHI und EUI während ihrer Inbetriebnahme im All 2020 und 2021 aufgenommen haben, zeigen, dass oftmals eng benachbarte Regionen unterschiedlicher magnetischer Polarität auf der Sonnenoberfläche Ursprungsort des Phänomens sind. Vieles spricht dafür, dass strukturelle Änderungen in diesen räumlich begrenzten Magnetfeldern maßgeblich sind für die Energiezufuhr zu den „Lagerfeuern“. „Nach unseren Auswertungen müssen aber auch andere, noch unbekannte Prozesse eine Rolle spielen“, so MPS-Wissenschaftlerin Dr. Fatima Kahil, die diese Daten ausgewertet hat. „Wir hoffen sehr, dass die besser aufgelösten Daten vom bevorstehenden Perihel-Durchgang uns helfen werden, diese Zusammenhänge besser zu verstehen“, fügt sie hinzu.

Während der Tage um den 26. März 2022 wird Solar Orbiter auch auf die Polregionen der Sonne schauen. Bisher hat die Sonde die Bahnebene, in der die Erde und die anderen Planeten um die Sonne kreisen, um vier Grad verlassen; bis zum Ende der Mission sollen es mehr als 30 Grad werden. Auf diese Weise wird es möglich, erstmals auf die Pole der Sonne zu schauen.

„Obwohl die Sicht von Solar Orbiter auf die Pole noch nicht optimal ist, ist der Zeitpunkt für solche Beobachtungen momentan besonders günstig“, erklärt Prof. Dr. Hardi Peter vom MPS, Mitglied des SPICE-, EUI- und Metis-Teams. In ihrem etwa elfjährigen Zyklus hat die Aktivität der Sonne ihr Maximum derzeit noch nicht erreicht. In dieser vergleichsweise ruhigen Phase tritt aus Regionen in der Nähe der Pole vermehrt der schnelle Sonnenwind aus. Mit Überschallgeschwindigkeiten von etwa 750 Kilometern pro Sekunde jagen diese Sonnenteilchen durchs All. Gemeinsame Messungen von Solar Orbiters in situ-Instrumenten, die diese Teilchen am Ort der Raumsonde vermessen, und den Instrumenten, die auf die Sonne blicken, könnten Aufschluss über den Beschleunigungsmechanismus geben. Beim nächsten Perihel-Durchgang in etwa sechs Monaten dürfte der schnelle Sonnenwind bereits weiter abgenommen haben. Dann allerdings kommt es häufiger zu spontanen Ausbrüchen der Sonnenteilchen.

Und noch ein Stück näher
Solar Orbiters aktuelle, stark elliptische Umlaufbahn wird sich in den kommenden drei Jahren nur wenig ändern: Etwa alle sechs Monate wird die Raumsonde ihren sonnennächsten Punkt erreichen. Mit dem nächsten Perihel-Durchgang, der im Oktober dieses Jahres ansteht, rückt Solar Orbiter der Sonne allerdings noch ein kleines Stück näher auf 42 Millionen Kilometer. Dann wird Solar Orbiter auch die Sonden Helios A und B übertroffen haben.

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• Solar Orbiter (SolO) auf Atlas V (411)

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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

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

Und jetzt ist es endlich wieder einmal soweit…
Bereits im Juni 2011 entdeckten Astronomen auf Aufnahmen des Pan-STARRS-Teleskops auf Hawaii, so die Kurzbezeichnung für das „Panoramic Survey Telescope And Rapid Response System“, einen Kometen, welcher sich auf seiner elliptischen Umlaufbahn um die Sonne dem inneren Bereich unseres Sonnensystems näherte (Raumfahrer.net berichtete).

Am heutigen Sonntag durchläuft dieser zwischenzeitlich mit dem unspektakulär klingenden Namen C/2011 L4 (PANSTARRS) versehene Komet in einer Entfernung von lediglich 45 Millionen Kilometern zur Sonne den sonnennächsten Punkt seiner elliptischen Umlaufbahn um das Zentralgestirn unseres Sonnensystems und dürfte dabei zugleich seine maximale Helligkeit erreichen.

Von der südlichen Hemisphäre der Erde aus konnte der Komet in den vergangenen 18 Monaten bereits erfolgreich beobachtet werden. Ab diesem Wochenende wird eine solche Beobachtung auch von der Nordhalbkugel aus möglich sein, während der Komet aufgrund der Geometrie seiner Umlaufbahn von jetzt an nicht mehr von der Südhemisphäre aus zu beobachten ist.

Unter optimalen Umständen, dies setzt einen klaren und nicht durch eine Lichtverschmutzung beeinträchtigten Himmel voraus, sollte der Komet dabei auch ohne den Einsatz von technischen Hilfsmitteln mit dem bloßem Auge sichtbar sein. Laut aktueller Prognosen wird C/2011 L4 (PANSTARRS) in den kommenden Tagen eine Helligkeit von bis zu 1 mag entwickeln, was in etwa der Helligkeit der beiden Sterne Castor und Pollux im Sternbild Zwillinge entspricht.

Da die Untergangszeiten des Kometen in den kommenden Tagen jedoch noch zwischen 19.30 Uhr und 20.30 Uhr MEZ liegen werden und der Komet daher nur wenige Minuten nach dem Ende der astronomischen Dämmerung unter dem westlichen Horizont untergeht, empfiehlt sich für eine erfolgreiche Beobachtung zunächst noch die Verwendung eines Fernglases oder eines Teleskops. Nur mit diesen Hilfsmitteln kann wohl auch der Schweif des Kometen deutlich erkannt werden.

Am 12. und 13. März gesellt sich unmittelbar nach dem Sonnenuntergang zudem noch die schmale Sichel des Mondes zu dem Kometen, was dessen Auffinden in der Dämmerung nicht nur zusätzlich erleichtern sollte, sondern der zu betrachtenden Szenerie auch einen zusätzlichen ästhetischen Aspekt verleihen wird.

In den folgenden Tagen verbessern sich die Beobachtungsbedingungen dann für die auf der nördlichen Erdhemisphäre befindlichen interessierten Beobachter noch weiter. Zum zweifelsfreien Erkennen des Schweifs wird jedoch auch in diesen Tagen sehr wahrscheinlich weiterhin zumindestens ein Fernglas nötig sein. Gegen Ende des Monats ist C/2011 L4 (PANSTARRS) dann bis kurz vor Mitternacht am nächtlichen Himmel zu sehen. Allerdings dürfte die Helligkeit des Kometen dabei bereits deutlich zurückgegangen sein.

Trotzdem dürfte sich die Beobachtung dieses sowohl seltenen wie spektakulären Ereignisses definitiv lohnen. Und sollte es Ihnen dabei trotz der aktuell nicht wirklich optimalen Wetterbedingungen eventuell gelingen, Aufnahmen dieses Kometen anzufertigen, so teilen Sie diese doch mit den Nutzern unseres Forums.

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