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Schweifsterne: Rotation von Kometenkernen beeinflusst Aktivität

Der Kern des Kometen Hartley-2 (Aufnahme von Deep Impact)Laden...

Kometen sind notorisch schwer vorherzusagende Himmelserscheinungen und sind häufig für Überraschungen gut. Zwei Forscher vom Planetary Science Institute in Tucson, Arizona, Nalin H. Samarasinha und Beatrice E.A. Mueller, untersuchten das Verhalten der Kerne der Kometen Encke, Tempel 1 und 2 sowie Hartley 2, um Hinweise auf dasjenige des Kometen ISON zu finden, wenn er am 29. November 2013 in extreme Sonnennähe kommt.

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Der Kern des Kometen Hartley 2 | Im November 2010 passierte die US-Raumsonde Deep Impact den Kern des Kometen 103P/Hartley 2. Sie konnte dabei Bilder des etwa 1,6 Kilometer großen und sehr aktiven Kerns aufnehmen.

Die beiden Astronomen stellten fest, dass das Rotationsverhalten von Kometenkernen hauptsächlich von ihrer Größe, ihrer ursprünglichen Rotationsperiode und der aufgefangenen Sonnenenergie abhängt. Zu ihrer Überraschung hat der relative Anteil aktiver Regionen auf der Oberfläche des Kometenkerns keinen Einfluss. In solchen Gebieten brechen Fontänen aus Gas, überwiegend Wasserdampf, aus dem Kerninneren hervor und reißen dabei Staubpartikel mit. Aus diesen freigesetzten Stoffen bildet sich in der Folge die annähernd kugelförmige Koma, die Kometenhülle, und ein oder mehrere Schweife. Tatsächlich stellten die Forscher fest, dass sich die Größe der aktiven Regionen um bis zu einem Faktor 30 unterscheiden kann.

Die freigesetzten Fontänen wirken dabei wie schwache Raketentriebwerke auf die Kometenkerne ein und können so allmählich die Rotation verändern. Andere Faktoren sind der Massenverlust und Veränderungen der Masseverteilungen im Kern durch das Ausgasen. Auch der Verlust von Bruchstücken verändert das Rotationsverhalten. Samarasinha und Mueller stießen nun auf einen einfachen Zusammenhang, den sie als "Parameter X" bezeichnen. Mit ihm ließen sich die in der Vergangenheit beobachteten Veränderungen im Rotationsverhalten der vier unterschiedlichen Schweifsterne gut reproduzieren.

Angewendet auf den mit Spannung erwarteten Kometen ISON, der sich im November auf nur 2,7 Sonnenradien unserem Tagesgestirn nähern wird, sagen die beiden Astronomen voraus, dass der Kern mit hoher Wahrscheinlichkeit ins Taumeln geraten wird. Dann wird er nicht mehr um eine bestimmte Achse rotieren, sondern sich chaotisch in allen drei Raumrichtungen bewegen. Allerdings muss dazu der Kometenkern die extremen Temperaturen in Sonnennähe erst einmal intakt überleben – er könnte dabei auch in viele rasch verdampfende Bruchstücke auseinanderbrechen. Falls ISON jedoch die Sonnenpassage übersteht, so sollte er danach völlig anders rotieren als vor dem heißen Rendezvous.

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