Eigene Beobachtungen vom Kometen 153P/Ikeya-Zhang und ...
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Abbildung 1: Schematische Darstellung eines Kometen; Erklärung anhand einer meiner Dia-Aufnahmen vom 1.04.02 B.2.1 Der Kometenkern 4 Der Kern weist einen Durchmesser von etwa 5 bis 50 km auf. Er ist ein Körper aus gefrorenen Gasen (Verbindungen der leichten Elemente; 80-90% Wasser (H2O), Ammoniak (NH3), Methan (CH4), Kohlendioxid (CO2), Kohlenmonoxid (CO), Cyan (CN), Kohlenstoff (C2), C3 und andere) und noch zusätzlich zu etwa 50% aus ausreichenden Mengen von russigem Staub (kohlenstoffhaltige Partikel, sogenannte CHON-Partikel, nach den darin dominanten Elementen C,H,O und N), der dem Kern sein dunkles Aussehen verleiht und zum anderen Silikate (Mg, Si, Fe). Man spricht auch von „schmutzigen Schneebällen“. Bei der Annäherung an die Sonne verdampfen aus diesem Kern zunächst die leichtflüchtigen Stoffe. Dabei entsteht einerseits eine abschirmende Kruste, andererseits werden die Staubteilchen zum Teil freigesetzt. Die Oberfläche des Kerns ist somit sehr dunkel, stark verkrustet, porös und leicht zerbrechlich. B.2.1.1 Aktivitätszentren 5 Die Aktivitätszentren, nur etwa 10% der Oberfläche des Kometenkerns, bringen den überwiegenden Anteil der Gas- und Staubproduktion in Form von Jets auf. Die beobachteten Strukturen in der Koma, welche meist von diesen Aktivitätszentren verursacht werden, lassen Rückschlüsse auf die Verteilung der Quellen zu. B.2.2 Die Koma 6 Die Wolke, welche den Kern mit einigen 100’000 km Durchmesser in grober Näherung kugelförmig umgibt, besteht aus verschiedenem Gas und Staub und wird Koma oder Kometenkopf genannt. 4 [3] Seite 215 , [2] Seiten 2,3 5 [3] Seite 3 , [4] Seite 236 6 [3] Seiten 237,238 , [2] Seite 4 , [3] Seite 250 , [10] 1.6 Hydrogen-Halo Seite 3
Durch Reflexion des Sonnenlichtes am Staub, dessen Bestandteile einen Bruchteil eines Mikrometers bis hin zu Kieselsteingrösse haben, wird die Koma sichtbar. Die charakteristischen Merkmale in den Molekülbändern (Spektren) von Kometen entstehen, indem einige Gasmoleküle kurzwelliges Sonnenlicht aufnehmen und es dann nach kurzer Zeit bei bestimmten längeren Wellenlängen wieder abgeben. Es existiert allerdings noch eine tausendfach grössere Wasserstoffwolke um die eigentliche Koma (Ikeya-Zhang: ca. 3,1·10 7 km Durchmesser), welche nur vom Weltraum aus gesehen werden kann, da unsere Atmosphäre, die nur Wellenlängen zwischen 300 und etwa 1000 Nanometern durchlässt, dieses Licht absorbiert. Sie besteht aus atomarem Wasserstoff (H), welche bei 122 Nanometern Wellenlänge eine intensive „Lyman-alpha-Strahlung“, die wichtigste Strahlung des Wasserstoffes, ausstrahlt. Die freie Sicht auf den Kern wird durch die Koma verhindert, darum ist es nahezu unmöglich, ohne Weltraummissionen Informationen über den Kern zu bekommen. Die Dichte ist allerdings sehr gering, denn mit den 10 8 Atomen pro ccm entspricht dies etwa einem guten technischen Vakuum auf der Erde. B.2.2.1 Kondensationsgrad (DC-Wert) 7 Der Kondensationsgrad, der bei der Beobachtung bestimmt wird, ist relativ subjektiv. Es wird versucht, die Helligkeitsverteilung innerhalb der Kometenkoma zu beschreiben. Der DC-Wert ist daher die Kurzbeschreibung des Erscheinungsbildes des Kometenkopfes, wobei die Skala von 0 (sehr diffuse Koma ohne die geringste Helligkeitszunahme zum Zentrum hin) bis 9 (Koma sternförmig) reicht und Zwischenwerte (z.B. DC 1-2) auch erlaubt sind. Verschiedene Faktoren wie Öffnung, Vergrösserung, Streulicht und Seeing spielen eine grosse Rolle und erschweren die Vergleichbarkeit von DC-Schätzungen. Abbildung 2: Der Kondensationsgrad der Koma (DC-Wert), die Abbildung zeigt das Aussehen der Koma 8 B.2.3 Der Staubschweif 9 Der Staubschweif reflektiert im wesentlichen das Licht der Sonne. Er ist verglichen mit dem Plasmaschweif viel gröber strukturiert, breit und diffus. Er weist im Allgemeinen nur langsame Veränderungen auf und erscheint visuell meist als strukturarme, in Sonnennähe erkennbar gekrümmte Aufhellung. Der Staubschweif entsteht, weil der Strahlungsdruck des Sonnenlichtes die Staubteilchen der Koma sozusagen wegbläst. Die Strahlungskraft richtet sich demnach von der Sonne fort auf die Staubteilchen. Entgegengesetzt wirkt die Gravitationskraft der Sonne auf den im Aussenbereich der Koma befindlichen Staub, welche viel stärker als die Massenanziehungskraft des Kometen ist. Dieses gemeinsame Gravitationsfeld von Sonne und Kometenkern verursacht die Reduktion der 7 [3] Seiten 48,49 8 [3] Seite 48 (Abb. 3,8) 9 [4] Seite 239 , [2] Seite 4 Seite 4
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Abbildung 1: Schematische Darstellung eines <strong>Kometen</strong>; Erklärung anhand einer meiner Dia-Aufnahmen <strong>vom</strong><br />
1.04.02<br />
B.2.1 Der <strong>Kometen</strong>kern 4<br />
Der Kern weist einen Durchmesser von etwa 5 bis 50 km auf. Er ist ein Körper aus gefrorenen<br />
Gasen (Verbindungen der leichten Elemente; 80-90% Wasser (H2O), Ammoniak (NH3), Methan<br />
(CH4), Kohlendioxid (CO2), Kohlenmonoxid (CO), Cyan (CN), Kohlenstoff (C2), C3 <strong>und</strong> andere)<br />
<strong>und</strong> noch zusätzlich zu etwa 50% aus ausreichenden Mengen von russigem Staub<br />
(kohlenstoffhaltige Partikel, sogenannte CHON-Partikel, nach den darin dominanten Elementen<br />
C,H,O <strong>und</strong> N), der dem Kern sein dunkles Aussehen verleiht <strong>und</strong> zum anderen Silikate (Mg, Si,<br />
Fe). Man spricht auch von „schmutzigen Schneebällen“.<br />
Bei der Annäherung an die Sonne verdampfen aus diesem Kern zunächst die leichtflüchtigen Stoffe.<br />
Dabei entsteht einerseits eine abschirmende Kruste, andererseits werden die Staubteilchen zum Teil<br />
freigesetzt.<br />
Die Oberfläche des Kerns ist somit sehr dunkel, stark verkrustet, porös <strong>und</strong> leicht zerbrechlich.<br />
B.2.1.1 Aktivitätszentren 5<br />
Die Aktivitätszentren, nur etwa 10% der Oberfläche des <strong>Kometen</strong>kerns, bringen den überwiegenden<br />
Anteil der Gas- <strong>und</strong> Staubproduktion in Form von Jets auf.<br />
Die beobachteten Strukturen in der Koma, welche meist von diesen Aktivitätszentren verursacht<br />
werden, lassen Rückschlüsse auf die Verteilung der Quellen zu.<br />
B.2.2 Die Koma 6<br />
Die Wolke, welche den Kern mit einigen 100’000 km Durchmesser in grober Näherung<br />
kugelförmig umgibt, besteht aus verschiedenem Gas <strong>und</strong> Staub <strong>und</strong> wird Koma oder <strong>Kometen</strong>kopf<br />
genannt.<br />
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