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Astronomie - Referat
Man unterscheidet beim Kometen den Kern und die Koma, die zusammen den Kopf bilden, den Schweif. Der Kern besteht aus einer lockeren Ansammlung von meteroitartigen Körpern, gefrorenen chemischen Radikalen und Eis, die zusammen auf eine Masse von 1.000.000.000.000 (10 hoch 11) bis 1.000.000.000.000.000.000 (10 hoch 17) kg kommen. Die größten Kerne haben einen Durchmesser von etwa 100 bis 1000 Kilometer, die Kleinsten von weniger als 1 Kilometer. Der Kern leuchtet hauptsächlich in reflektiertem Sonnenlicht. Bei Annäherung an die Sonne finden als Folge der intensiven Bestrahlung Ausbrüche leuchtender Gasmassen statt, die sich als Koma um den Kern legen. Die Koma, die im Allgemeinen 90% des Lichtes liefert, hat bei kleinen Kometen einen Durchmesser von etwa 20.000 Kilometer und kann bei großen Kometen auf bis zu 1 Mio. Kilometer anwachsen. Sie verkleinert sich in der Nähe des Perihels und kann in ihrer Helligkeit plötzlichen Schwankungen unterliegen, die mit den Sonnenflecken zusammenhängen. Das Spektrum des Kopfes zeigt neben einem schwach ausgebildeten, kontinuierlichen Untergrund ein typisches Gasspektrum mit relativ breiten Emissionsbanden. In Sonnennähe treten Natriumlinien, gelegentlich auch Spektrallinien von Eisen, Nickel und anderen Metallen sowie die Linien von atomaremWasserstoff, Sauerstoff, Kohlenstoff und Schwefel auf. Die Dichte in der Koma dürfte von der Ordnung 100.000 (10 hoch 4 ) bis 10.000.000 (10 hoch 6 ) Moleküle/cm³ sein – nur wenige Kometen entwickeln einen Schweif. Die Kometen-Schweife werden durch Einwirkung des Sonnenwindes und des Strahlungsdrucks der Sonne aus den Gas- bzw. Staubmassen der Kometen gebildet. Man unterscheidet (auch am gleichen Kometen) den langgestreckten und schmalen, aus Plasma bestehenden Ionenschweif, der aufgrund des Sonnenwindes genau von der Sonne weg zeigt (Ausdehnung max.100.000.000 (10 hoch 7 ) Kilometer), und den gekrümmten aus Staubpartikeln bestehenden Staubschweif (Ausdehnung max.1.000.000.000 (10 hoch 8 ) Kilometer). Die Dichte im Schweif ist so gering, daß selbst bei einer Berührung mit der Erde nichts von ihm zu spüren ist (Halley-Komet).
Jedesmal, wenn ein Komet nahe an der Sonne vorbeizieht, verliert er an Substanz: Von Umlauf zu Umlauf verdampfen immer mehr flüchtige Bestandteile, der Komet wird lichtschwächer und schließlich unsichtbar. Kometen können auch in viele kleine Bruchstücke zerfallen, die sich längs ihrer Bahn verteilen. Wenn die Erde nun eine derartige Wolke aus Kometentrümmern kreuzt, dringen diese kleinen Partikel in die Erdatmosphäre ein und erzeugen dort die bekannten Meteoritenschauer, die periodisch wiederkehren. Ein alter Komet, der nicht auseinanderbricht, sondern die Gas- und Staubemission einstellt, wird schließlich zum Asteroiden, der dann irgendwann auf einen Planeten treffen oder als Mond eingefangen werden kann – die beiden Marsmonde sind als Beispiel für eingefangene Asteroiden bekannt, die – wie wohl viele Monde der äußeren Planeten – einst aktive Kometen waren. Möglicherweise war auch der rätselhafte Einschlag am 30. Juni 1908 in der Tunguska in der sibirischen Taiga nichts anderes als ein Kometenkern, der mit einer Geschwindigkeit von 50 Kilometern pro Sekunde auf die Erde zu raste. Dabei wurde eine riesige Waldfläche von 2000-3000 Quadratkilometer verwüstet. Der Komet mußte damals wenige Kilometer über dem Erdboden explodiert sein, denn es gibt keinerlei Anzeichen, die auf einen Stein- oder Eisenmeteoriten oder auch einen Krater hinweisen. Es kann also kein sehr großer Meteorit gewesen sein. Es gibt zwar nur wenige Augenzeugen, die den hellen Feuerball gesehen haben wollen, aber die Explosion war immerhin so ohrenbetäubend, daß man den Knall ungefähr 1000 Kilometer weit hören konnte; in 60 Kilometern Entfernung warf die Stoßwelle sogar einen Mann von der Veranda. Einiges weist daraufhin, daß damals ein Bruchstück des Enckeschen Kometen einschlug.
Auch Staubkörner aus den Kometenschweifen können, nachdem sie sich im Raum zwischen den Planeten zerstreut haben, zum Teil in den Anziehungsbereich der Erde oder eines anderen Planeten geraten. Donald E. Brownlee von der Universität Washington konnte in den letzten Jahren einige dieser winzigen Teilchen an Bord eines hochfliegenden U2- Flugzeuges mit Spezialplatten einfangen. Sie sind nur wenige Zehntausendstel Zentimeter groß, haben ihre flüchtigen Bestandteile verloren und setzen sich überwiegend aus verschiedenen Oxiden und Kohlenstoffverbindungen zusammen. Da die Staubkörnchen äußerst zerbrechlich und porös sind, handelt es sich fraglos um winzige Bruchstücke erheblich größerer Teilchen, die beim Eintreten in die Atmosphäre in 150 Kilometern Höhe oder mehr auseinanderbrachen.
Wenn ein Komet der Sonne näher kommt und heiß wird, verdampfen zuerst flüchtige Bestandteile wie Kohlendioxid, dann folgen Wasser und das Eis anderer Substanzen. Die Gase werden dabei so schnell, daß sie kleine feste Eis- und Staubpartikel mitreißen. Gleichzeitig brechen Sonnenstrahlung und Sonnenwind einige abströmende Moleküle auseinander und laden sie elektrisch auf. Das Abströmen fester Teilchen und geladener Moleküle erklärt auch, warum wir manchmal bei einem Kometen zwei verschiedenartige Schweiftypen beobachten: Typ I besteht aus elektrisch geladenen Molekülen und richtet sich nach den Magnetfeldlinien des Sonnenwindes aus; Typ II kommt vorwiegend durch Eis- und Staubteilchen zustande, die durch den Strahlungsdruck der Sonne vom Kometen abgelöst werden. Typ II ist heller als Typ I, aber beide Schweife weisen von der Sonne weg. Ein Komet, der sich der Sonne nähert zieht also seinen Schweif nach; ein Komet, der sich von ihr entfernt, schiebt den Schweif vor sich her. Der Schweif verhält sich also wie Haare im Wind, die immer in die gleich Richtung wehen, gleichgültig in welche Richtung man gerade geht. Tatsächlich hießen Kometen lange Zeit "Haarsterne", und etymologisch ( Etymologie: grch. "Lehre vom wahren Ursprung eines Wortes" ) leiten sie sich von dem griechischen Wort "kometes" für "Haare tragend" ab.
Bis heute sind etwa 1000 verschiedene Kometen beobachtet worden. Dabei sind neuerdings oft mehr als zehn Neuentdeckungen in jedem Jahr zu verzeichnen.
Das jüngste Beispiel ist, der nach seinen Entdeckern Alan Hale und Thomas Bopp benannte Komet Hale-Bopp, welcher zu jenen Himmelskörpern gehört, die nach einer Kollision mit der überfüllten Oortschen Wolke heraus und in die Welt der Planeten geschleudert wurde. Mit einem Durchmesser von 40 Kilometern enthält Hale-Bopp, wie errechnet wurde, in gefrorener Form mehr Wasser als die Ostsee. Der rund 100 Mio. Kilometer lange Schweif ist in Wirklichkeit eine gigantische, vom Sonnenlicht angestrahlte Dreckfahne, die der Komet hinter sich herzieht. Sie entsteht dadurch, daß bei der Annäherung an die Sonne, Eis und Gas an der Oberfläche des kosmischen Eisblocks verdampfen und sich zu einer Teilchenwolke anreichern. Pro Minute schwitzt Hale-Bopp rund 25.000 Tonnen Staub aus ( Fred L. Whipple von der Harvard-Universität betrachtet einen Kometen als eine Art schmutzigen Schneeball. ).
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