Es passiert regelmäßig: Im Abstand von wenigen Tage stürzen Kometen in die Sonne. Die meisten dieser Schweifsterne verdampfen zuvor in der Hitze unseres Zentralgestirns oder stürzen schließlich direkt in den Glutofen der Sonne. Davon sehen wir auf der Erde normalerweise nichts, lediglich in Aufnahmen des Sonnensatelliten SOHO lässt sich der letzte Flug der Kometen verfolgen.

Kräftespiel am Kometenkern
© Gundlach, B. et al., 2012
(Ausschnitt)
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Nicht alltäglich ist, was sich Mitte Dezember 2011 ereignete: Einen Monat zuvor hatte der australische Amateurastronom Terry Lovejoy einen Kometen als nebligen Fleck in seinen Himmelsaufnahmen entdeckt. Nach weiteren Beobachtungen mit Großteleskopen wurde klar: Der Komet würde in der Nacht vom 15. auf den 16. Dezember 2011 auf seiner Bahn in nur gut 140 000 Kilometer Distanz zur Sonnenoberfläche unser Zentralgestirn passieren. Die Astronomen erwarteten, dass Komet Lovejoy, so der dann offizielle Name, bei dieser Passage verdampfen und auf Nimmerwiedersehen verschwinden würde.

Doch es kam anders als erwartet: Bilder des NASA-Sonnensatelliten Solar Dynamics Observatory (SDO) zeigten den Kometen unbeschadet direkt nach dem knappen Vorbeiflug an der Sonne, lediglich seinen prächtigen Schweif hatte er eingebüßt. Doch innerhalb der nächsten Tage präsentierte Komet Lovejoy auf den SOHO-Bildern einen neu anwachsenden Staubschweif. Kurz darauf wurde er auf der Südhalbkugel mit bloßem Auge sichtbar und entwickelte sich zum Weihnachtskometen 2011, der auf der Südhalbkugel und auch an Bord der Internationalen Raumstation Aufsehen erregte.

Unverstanden war bisher, warum Komet Lovejoy zu dem großen Kometen des Jahres 2011 werden konnte. Warum verdampfte er nicht wie so viele andere Schweifsterne in Sonnennähe? Physiker des Instituts für Geophysik und extraterrestrische Physik der Technischen Universität Braunschweig um Bastian Gundlach stellten nun ein Modell vor, nach dem gerade das Ausdampfen des Kometenkerns seinen Zusammenhalt garantiert.

Alle Kometen enthalten einen Kern aus Staub und gefrorenen Gasen. In der Nähe der Sonne wirkt ein Zusammenspiel verschiedener Kräfte auf den einige Kilometer großen Brocken: Während die Zugfestigkeit des Kernmaterials und seine Schwerkraft den Kern zusammenhalten, ziehen ihn die Gezeitenkräfte der Sonne auseinander. Nach neuen Erkenntnissen ist dieses Material porös und zerbrechlich, so dass ein Zerbrechen des Kerns in der Theorie unausweichlich erschien. Gundlach und seine Kollegen untersuchten nun, welche Rolle die Kräfte spielen, die durch verdampfende Gase in Sonnennähe verursacht werden. Diese sollten den Kern stabilisieren, indem sie ihn zum Mittelpunkt hin zusammendrücken.

Die Forscher stellten ein mathematisches Modell auf, das alle Kräfte berücksichtigt und gegeneinander verrechnet. Das unerwartete Ergebnis: Die durch das Ausgasen verursachte Stabilisierung ist stärker als alle Einflüsse, die den Kometen zerstören könnten. Komet Lovejoy überstand seine Sonnenpassage also möglicherweise nur deswegen, weil er so aktiv war. Auch die Beobachtungen von zwei historischen Kometen aus den Jahren 1882 und 1963 stehen in Einklang mit den Berechnungen der Braunschweiger Wissenschaftler.

Aus ihrem Modell können die Physiker indirekt Rückschlüsse auf die unbekannte Größe des Kerns von Komet Lovejoy ziehen: sein Radius müsste zwischen 0,2 und 11 Kilometern messen. Dieser Wert stimmt mit anderen helligkeitsbasierten Abschätzungen überein.

Einen ausführlichen bebilderten Bericht zum Kometen Lovejoy finden Sie auch im aktuellen Märzheft von "Sterne und Weltraum".