Weltraumkometen: Gefahr oder erzwungene Nähe. Informationen zu Kometen

KOMET
ein kleiner Himmelskörper, der sich im interplanetaren Raum bewegt und bei Annäherung an die Sonne reichlich Gas freisetzt. Mit Kometen sind eine Vielzahl physikalischer Prozesse verbunden, von der Sublimation (Trockenverdampfung) von Eis bis hin zu Plasmaphänomenen. Kometen sind die Überreste der Entstehung des Sonnensystems, einer Übergangsphase zur interstellaren Materie. Die Beobachtung von Kometen und sogar ihre Entdeckung werden oft von Amateurastronomen durchgeführt. Manchmal sind Kometen so hell, dass sie die Aufmerksamkeit aller auf sich ziehen. In der Vergangenheit löste das Erscheinen heller Kometen bei den Menschen Angst aus und diente als Inspirationsquelle für Künstler und Cartoonisten.
Bewegung und räumliche Verteilung. Alle oder fast alle Kometen sind Bestandteile des Sonnensystems. Sie gehorchen wie die Planeten den Gesetzen der Schwerkraft, bewegen sich jedoch auf ganz einzigartige Weise. Alle Planeten umkreisen die Sonne in der gleichen Richtung (die man „vorwärts“ und nicht „rückwärts“ nennt) auf fast kreisförmigen Bahnen, die ungefähr in derselben Ebene (der Ekliptik) liegen, und Kometen bewegen sich entlang der Höhe sowohl in Vorwärts- als auch in Rückwärtsrichtung längliche (exzentrische) Bahnen, die in verschiedenen Winkeln zur Ekliptik geneigt sind. Es ist die Natur der Bewegung, die den Kometen sofort verrät. Langperiodische Kometen (mit Umlaufzeiten von mehr als 200 Jahren) stammen aus Regionen, die tausende Male weiter entfernt sind als die entferntesten Planeten, und ihre Umlaufbahnen sind in allen möglichen Winkeln geneigt. Kurzperiodische Kometen (Perioden von weniger als 200 Jahren) kommen aus der Region der äußeren Planeten und bewegen sich auf Bahnen nahe der Ekliptik vorwärts. Weit entfernt von der Sonne haben Kometen normalerweise keine „Schwänze“, sondern manchmal eine kaum sichtbare „Koma“, die den „Kern“ umgibt; zusammen werden sie als „Kopf“ des Kometen bezeichnet. Wenn es sich der Sonne nähert, vergrößert sich der Kopf und ein Schwanz erscheint.
Struktur. Im Zentrum der Koma befindet sich ein Kern – ein fester Körper oder ein Konglomerat von Körpern mit einem Durchmesser von mehreren Kilometern. Fast die gesamte Masse des Kometen ist in seinem Kern konzentriert; Diese Masse ist milliardenfach kleiner als die der Erde. Nach dem Modell von F. Whipple besteht der Kern des Kometen aus einer Mischung verschiedener Eissorten, hauptsächlich Wassereis mit einer Beimischung von gefrorenem Kohlendioxid, Ammoniak und Staub. Dieses Modell wird sowohl durch astronomische Beobachtungen als auch durch direkte Messungen von Raumfahrzeugen in der Nähe der Kerne der Kometen Halley und Giacobini-Zinner in den Jahren 1985–1986 bestätigt. Wenn sich ein Komet der Sonne nähert, erwärmt sich sein Kern und das Eis sublimiert, d. h. verdampfen, ohne zu schmelzen. Das entstehende Gas streut vom Kern in alle Richtungen, nimmt Staubpartikel mit und erzeugt eine Koma. Durch Sonnenlicht zerstörte Wassermoleküle bilden eine riesige Wasserstoffkorona um den Kometenkern. Neben der Sonnenanziehung wirken auch abstoßende Kräfte auf die verdünnte Materie eines Kometen, wodurch sich ein Schweif bildet. Neutrale Moleküle, Atome und Staubpartikel werden vom Druck des Sonnenlichts beeinflusst, während ionisierte Moleküle und Atome stärker vom Druck des Sonnenwinds betroffen sind. Das Verhalten der Partikel, die den Schweif bilden, wurde nach der direkten Untersuchung von Kometen in den Jahren 1985–1986 viel klarer. Der aus geladenen Teilchen bestehende Plasmaschweif weist eine komplexe magnetische Struktur mit zwei Bereichen unterschiedlicher Polarität auf. Auf der der Sonne zugewandten Seite der Koma bildet sich eine frontale Stoßwelle mit hoher Plasmaaktivität.

Obwohl Schweif und Koma weniger als ein Millionstel der Kometenmasse enthalten, stammen 99,9 % des Lichts von diesen Gasformationen und nur 0,1 % vom Kern. Tatsache ist, dass der Kern sehr kompakt ist und zudem einen geringen Reflexionskoeffizienten (Albedo) aufweist. Die vom Kometen verlorenen Teilchen bewegen sich auf ihren Umlaufbahnen und verursachen beim Eindringen in die Atmosphäre der Planeten die Bildung von Meteoren („Sternschnuppen“). Die meisten Meteore, die wir beobachten, sind mit Kometenpartikeln verbunden. Manchmal ist die Zerstörung von Kometen katastrophaler. Der 1826 entdeckte Komet Bijela teilte sich 1845 vor den Augen der Beobachter in zwei Teile. Als dieser Komet 1852 das letzte Mal gesehen wurde, waren die Teile seines Kerns Millionen Kilometer voneinander entfernt. Die Kernspaltung kündigt normalerweise den vollständigen Zerfall eines Kometen an. In den Jahren 1872 und 1885, als Bijelas Komet, wenn ihm nichts passiert wäre, die Erdumlaufbahn gekreuzt hätte, wurden ungewöhnlich starke Meteoritenschauer beobachtet.
siehe auch
METEOR;
METEORIT. Manchmal werden Kometen zerstört, wenn sie sich Planeten nähern. Am 24. März 1993 entdeckten die Astronomen K. und Y. Shoemaker zusammen mit D. Levy am Mount Palomar Observatory in Kalifornien einen Kometen mit bereits zerstörtem Kern in der Nähe von Jupiter. Berechnungen ergaben, dass der Komet Shoemaker-Levy-9 (dies ist der neunte Komet, den sie entdeckten) am 9. Juli 1992 in einer Entfernung von der Hälfte des Planetenradius von seiner Oberfläche in der Nähe von Jupiter vorbeizog und durch seine Schwerkraft in weitere Teile zerrissen wurde mehr als 20 Teile. Vor der Zerstörung betrug der Radius seines Kerns ca. 20 km.

Tabelle 1.
HAUPTGASKOMPONENTEN VON KOMETEN

Seit jeher versuchen Menschen, die Geheimnisse des Himmels aufzudecken. Seit der Entwicklung des ersten Teleskops sammeln Wissenschaftler nach und nach Wissenskörner, die in den grenzenlosen Weiten des Weltraums verborgen sind. Es ist Zeit herauszufinden, woher die Boten aus dem Weltraum – Kometen und Meteoriten – kamen.

Was ist ein Komet?

Wenn wir die Bedeutung des Wortes „Komet“ untersuchen, kommen wir zu seinem altgriechischen Äquivalent. Wörtlich bedeutet es „mit langen Haaren“. Daher wurde der Name im Hinblick auf die Struktur dieses Kometen vergeben, der einen „Kopf“ und einen langen „Schwanz“ – eine Art „Haar“ – hat. Der Kopf eines Kometen besteht aus einem Kern und perinuklearen Substanzen. Der lose Kern kann Wasser sowie Gase wie Methan, Ammoniak und Kohlendioxid enthalten. Der am 23. Oktober 1969 entdeckte Komet Churyumov-Gerasimenko hat die gleiche Struktur.

Wie der Komet früher dargestellt wurde

In der Antike verehrten unsere Vorfahren sie und erfanden verschiedene Aberglauben. Auch heute noch gibt es Menschen, die das Erscheinen von Kometen mit etwas Gespenstischem und Geheimnisvollem assoziieren. Solche Menschen denken vielleicht, dass sie Wanderer aus einer anderen Seelenwelt sind. Woher kommt das? Vielleicht liegt der springende Punkt darin, dass das Erscheinen dieser himmlischen Geschöpfe jemals mit einem unfreundlichen Vorfall zusammenfiel.

Mit der Zeit veränderte sich jedoch die Vorstellung, was kleine und große Kometen seien. Beispielsweise kam ein Wissenschaftler wie Aristoteles, der ihre Natur untersuchte, zu dem Schluss, dass es sich um ein leuchtendes Gas handelte. Nach einer Weile schlug ein anderer Philosoph namens Seneca, der in Rom lebte, vor, dass Kometen Himmelskörper seien, die sich auf ihren Umlaufbahnen bewegten. Wirkliche Fortschritte in ihrer Forschung wurden jedoch erst nach der Entwicklung des Teleskops erzielt. Als Newton das Gesetz der Schwerkraft entdeckte, ging es los.

Aktuelle Ideen zu Kometen

Wissenschaftler haben bereits heute festgestellt, dass Kometen aus einem festen Kern (von 1 bis 20 km Dicke) bestehen. Woraus besteht der Kern des Kometen? Aus einer Mischung aus gefrorenem Wasser und kosmischem Staub. 1986 wurden Fotos von einem der Kometen gemacht. Es wurde klar, dass sein feuriger Schweif ein Ausstoß eines Gas- und Staubstroms ist, den wir von der Erdoberfläche aus beobachten können. Aus welchem ​​Grund kommt es zu dieser „feurigen“ Emission? Fliegt ein Asteroid sehr nahe an der Sonne vorbei, erwärmt sich seine Oberfläche, was zur Freisetzung von Staub und Gas führt. Sonnenenergie übt Druck auf das feste Material aus, aus dem der Komet besteht. Dadurch entsteht ein feuriger Staubschweif. Diese Trümmer und Staub sind Teil der Spur, die wir am Himmel sehen, wenn wir die Bewegung von Kometen beobachten.

Was bestimmt die Form eines Kometenschweifs?

Der folgende Beitrag über Kometen wird Ihnen helfen, besser zu verstehen, was Kometen sind und wie sie funktionieren. Es gibt sie in verschiedenen Varianten mit Schwänzen in allen möglichen Formen. Es geht um die natürliche Zusammensetzung der Partikel, aus denen dieser oder jener Schwanz besteht. Sehr kleine Teilchen fliegen schnell von der Sonne weg, größere hingegen tendieren zum Stern. Was ist der Grund? Es stellt sich heraus, dass sich erstere durch die Sonnenenergie wegbewegen, während letztere durch die Gravitationskraft der Sonne beeinflusst werden. Aufgrund dieser physikalischen Gesetze entstehen Kometen, deren Schweife unterschiedlich gekrümmt sind. Schweife, die größtenteils aus Gasen bestehen, werden vom Stern weg gerichtet, während korpuskuläre Schweife (die hauptsächlich aus Staub bestehen) im Gegenteil zur Sonne tendieren. Was können Sie über die Dichte eines Kometenschweifs sagen? Wolkenschweife können typischerweise Millionen von Kilometern messen, in manchen Fällen Hunderte von Millionen. Das bedeutet, dass sein Schweif im Gegensatz zum Körper eines Kometen größtenteils aus ausgestoßenen Partikeln besteht und praktisch keine Dichte aufweist. Wenn sich ein Asteroid der Sonne nähert, kann sich der Schweif des Kometen teilen und eine komplexe Struktur annehmen.

Die Geschwindigkeit der Teilchenbewegung im Schweif eines Kometen

Die Bewegungsgeschwindigkeit im Schweif eines Kometen zu messen ist nicht so einfach, da wir einzelne Teilchen nicht sehen können. Es gibt jedoch Fälle, in denen die Bewegungsgeschwindigkeit der Materie im Schweif bestimmt werden kann. Manchmal können dort Gaswolken kondensieren. Aus ihrer Bewegung lässt sich die ungefähre Geschwindigkeit berechnen. Die Kräfte, die den Kometen bewegen, sind also so groß, dass seine Geschwindigkeit 100-mal größer sein kann als die Schwerkraft der Sonne.

Wie viel wiegt ein Komet?

Die Gesamtmasse von Kometen hängt maßgeblich vom Gewicht des Kometenkopfes, genauer gesagt seines Kerns, ab. Vermutlich könnte der kleine Komet nur wenige Tonnen wiegen. Während große Asteroiden Prognosen zufolge ein Gewicht von 1.000.000.000.000 Tonnen erreichen können.

Was sind Meteore?

Manchmal durchquert einer der Kometen die Erdumlaufbahn und hinterlässt eine Trümmerspur. Wenn unser Planet an der Stelle vorbeifliegt, an der sich der Komet befand, gelangen diese von ihm zurückgebliebenen Trümmer und kosmischen Staub mit großer Geschwindigkeit in die Atmosphäre. Diese Geschwindigkeit erreicht mehr als 70 Kilometer pro Sekunde. Wenn die Kometenfragmente in der Atmosphäre verglühen, sehen wir eine wunderschöne Spur. Dieses Phänomen nennt man Meteore (oder Meteoriten).

Zeitalter der Kometen

Frische Asteroiden von enormer Größe können Billionen von Jahren im Weltraum überleben. Allerdings können Kometen, wie alle anderen auch, nicht ewig existieren. Je häufiger sie sich der Sonne nähern, desto mehr verlieren sie die festen und gasförmigen Stoffe, aus denen sie bestehen. „Junge“ Kometen können stark an Gewicht verlieren, bis sich auf ihrer Oberfläche eine Art schützende Kruste bildet, die ein weiteres Verdunsten und Ausbrennen verhindert. Allerdings altert der „junge“ Komet, der Kern wird altersschwach und verliert an Gewicht und Größe. Dadurch erhält die Oberflächenkruste viele Falten, Risse und Brüche. Brennende Gasströme schieben den Körper des Kometen immer weiter und verleihen diesem Reisenden Geschwindigkeit.

Der Halleysche Komet

Ein weiterer Komet, dessen Struktur der des Kometen Churyumov-Gerasimenko entspricht, ist ein entdeckter Asteroid. Er erkannte, dass Kometen lange elliptische Bahnen haben, entlang derer sie sich in großen Zeitintervallen bewegen. Er verglich Kometen, die 1531, 1607 und 1682 von der Erde aus beobachtet wurden. Es stellte sich heraus, dass es sich um denselben Kometen handelte, der sich nach einer Zeitspanne von etwa 75 Jahren auf seiner Flugbahn bewegte. Am Ende wurde sie nach dem Wissenschaftler selbst benannt.

Kometen im Sonnensystem

Wir sind im Sonnensystem. In unserer Nähe wurden mindestens 1000 Kometen gefunden. Sie sind in zwei Familien eingeteilt, die wiederum in Klassen eingeteilt sind. Um Kometen zu klassifizieren, berücksichtigen Wissenschaftler ihre Eigenschaften: die Zeit, die sie benötigen, um den gesamten Weg auf ihrer Umlaufbahn zurückzulegen, sowie die Zeitspanne ab der Umlaufbahn. Nehmen wir den zuvor erwähnten Halleyschen Kometen als Beispiel, so vollzieht er in weniger als 200 Jahren eine vollständige Umdrehung um die Sonne. Er gehört zu den periodischen Kometen. Es gibt jedoch solche, die den gesamten Weg in viel kürzeren Zeiträumen zurücklegen – die sogenannten Kurzperiodenkometen. Wir können sicher sein, dass es in unserem Sonnensystem eine große Anzahl periodischer Kometen gibt, deren Umlaufbahnen um unseren Stern verlaufen. Solche Himmelskörper können sich so weit vom Zentrum unseres Systems entfernen, dass sie Uranus, Neptun und Pluto hinter sich lassen. Manchmal können sie Planeten sehr nahe kommen, wodurch sich deren Umlaufbahnen ändern. Ein Beispiel ist

Kometeninformationen: Lange Periode

Die Flugbahn langperiodischer Kometen unterscheidet sich stark von der Flugbahn kurzperiodischer Kometen. Sie umkreisen die Sonne von allen Seiten. Zum Beispiel Heyakutake und Hale-Bopp. Letztere sahen sehr spektakulär aus, als sie sich unserem Planeten zum letzten Mal näherten. Wissenschaftler haben berechnet, dass sie das nächste Mal erst Tausende von Jahren später von der Erde aus gesehen werden können. Am Rande unseres Sonnensystems gibt es viele Kometen mit einer langen Bewegungsdauer. Bereits Mitte des 20. Jahrhunderts vermutete ein niederländischer Astronom die Existenz eines Kometenhaufens. Im Laufe der Zeit wurde die Existenz einer Kometenwolke nachgewiesen, die heute als „Oortsche Wolke“ bekannt ist und nach dem Wissenschaftler benannt wurde, der sie entdeckte. Wie viele Kometen gibt es in der Oortschen Wolke? Einigen Annahmen zufolge mindestens eine Billion. Die Bewegungsdauer einiger dieser Kometen kann mehrere Lichtjahre betragen. In diesem Fall wird der Komet seine gesamte Bahn in 10.000.000 Jahren zurücklegen!

Fragmente des Kometen Shoemaker-Levy 9

Berichte über Kometen aus aller Welt helfen bei ihrer Forschung. Astronomen konnten 1994 eine sehr interessante und beeindruckende Vision beobachten. Mehr als 20 Fragmente des Kometen Shoemaker-Levy 9 kollidierten mit wahnsinniger Geschwindigkeit (ungefähr 200.000 Kilometer pro Stunde) mit Jupiter. Asteroiden flogen mit Blitzen und gewaltigen Explosionen in die Atmosphäre des Planeten. Durch das heiße Gas entstanden sehr große Brandkugeln. Die Temperatur, auf die die chemischen Elemente erhitzt wurden, war um ein Vielfaches höher als die auf der Sonnenoberfläche gemessene Temperatur. Danach war durch Teleskope eine sehr hohe Gassäule zu sehen. Seine Höhe erreichte enorme Ausmaße – 3200 Kilometer.

Komet Biela – ein Doppelkomet

Wie wir bereits erfahren haben, gibt es zahlreiche Hinweise darauf, dass Kometen im Laufe der Zeit zerfallen. Dadurch verlieren sie ihre Helligkeit und Schönheit. Es gibt nur ein Beispiel für einen solchen Fall, der in Betracht gezogen werden kann – den Kometen von Biela. Es wurde erstmals 1772 entdeckt. Später wurde er jedoch mehr als einmal im Jahr 1815, dann im Jahr 1826 und im Jahr 1832 beobachtet. Bei seiner Beobachtung im Jahr 1845 stellte sich heraus, dass der Komet viel größer aussah als zuvor. Sechs Monate später stellte sich heraus, dass es sich nicht um einen, sondern um zwei Kometen handelte, die nebeneinander liefen. Was ist passiert? Astronomen haben festgestellt, dass sich der Asteroid Biela vor einem Jahr in zwei Teile geteilt hat. Dies ist das letzte Mal, dass Wissenschaftler das Erscheinen dieses Wunderkometen aufgezeichnet haben. Ein Teil davon war viel heller als der andere. Sie wurde nie wieder gesehen. Im Laufe der Zeit fiel jedoch mehr als einmal ein Meteoritenschauer auf, dessen Umlaufbahn genau mit der Umlaufbahn des Kometen Biela übereinstimmte. Dieser Vorfall bewies, dass Kometen im Laufe der Zeit zerfallen können.

Was passiert bei einer Kollision?

Für unseren Planeten verheißt eine Begegnung mit diesen Himmelskörpern nichts Gutes. Im Juni 1908 explodierte ein großes Kometen- oder Meteoritenstück mit einer Größe von etwa 100 Metern hoch in der Atmosphäre. Infolge dieser Katastrophe starben viele Rentiere und zweitausend Kilometer Taiga wurden zerstört. Was würde passieren, wenn ein solcher Stein über einer Großstadt wie New York oder Moskau explodieren würde? Dies würde Millionen Menschen das Leben kosten. Was würde passieren, wenn ein Komet mit einem Durchmesser von mehreren Kilometern die Erde treffen würde? Wie oben erwähnt, wurde es Mitte Juli 1994 mit Trümmern des Kometen Shoemaker-Levy 9 „bombardiert“. Millionen von Wissenschaftlern beobachteten das Geschehen. Wie würde eine solche Kollision für unseren Planeten enden?

Kometen und die Erde – Ideen von Wissenschaftlern

Informationen über Kometen, die Wissenschaftlern bekannt sind, säen Angst in ihren Herzen. Astronomen und Analysten malen sich mit Entsetzen schreckliche Bilder vor Augen – eine Kollision mit einem Kometen. Wenn ein Asteroid in die Atmosphäre eindringt, verursacht er Zerstörung im kosmischen Körper. Es wird mit einem ohrenbetäubenden Geräusch explodieren, und auf der Erde können Sie eine Säule aus Meteoritentrümmern sehen – Staub und Steine. Der Himmel wird in ein feuerrotes Leuchten gehüllt sein. Auf der Erde wird es keine Vegetation mehr geben, da alle Wälder, Felder und Wiesen durch die Explosion und Splitter zerstört werden. Da die Atmosphäre für Sonnenlicht undurchdringlich wird, wird es stark kalt und Pflanzen können keine Photosynthese mehr durchführen. Dadurch werden die Nahrungszyklen der Meereslebewesen gestört. Viele von ihnen sterben, wenn sie längere Zeit ohne Nahrung auskommen. Alle oben genannten Ereignisse wirken sich auch auf natürliche Kreisläufe aus. Verbreiteter saurer Regen wird die Ozonschicht schädigen und das Atmen auf unserem Planeten unmöglich machen. Was passiert, wenn ein Komet in einen der Ozeane fällt? Dann kann es zu verheerenden Umweltkatastrophen kommen: der Entstehung von Tornados und Tsunamis. Der einzige Unterschied wird darin bestehen, dass diese Katastrophen ein viel größeres Ausmaß haben werden als diejenigen, die wir in mehreren tausend Jahren der Menschheitsgeschichte erleben könnten. Riesige Wellen von Hunderten oder Tausenden von Metern werden alles wegfegen, was ihnen in den Weg kommt. Von Städten und Gemeinden wird nichts mehr übrig bleiben.

"Kein Grund zur Sorge"

Andere Wissenschaftler hingegen sagen, dass man sich vor solchen Katastrophen keine Sorgen machen müsse. Wenn sich die Erde einem himmlischen Asteroiden nähert, führt dies ihrer Meinung nach nur zu einer Erleuchtung des Himmels und einem Meteoritenschauer. Sollten wir uns Sorgen um die Zukunft unseres Planeten machen? Ist es wahrscheinlich, dass uns jemals ein fliegender Komet begegnet?

Kometensturz. Sollten Sie Angst haben?

Kann man allem vertrauen, was Wissenschaftler präsentieren? Vergessen Sie nicht, dass alle oben aufgeführten Informationen über Kometen nur theoretische Annahmen sind, die nicht überprüft werden können. Natürlich können solche Fantasien Panik in den Herzen der Menschen auslösen, aber die Wahrscheinlichkeit, dass jemals etwas Ähnliches auf der Erde passieren wird, ist vernachlässigbar. Wissenschaftler, die unser Sonnensystem erforschen, sind erstaunt darüber, wie durchdacht alles in seiner Konstruktion ist. Für Meteoriten und Kometen ist es schwierig, unseren Planeten zu erreichen, da er durch einen riesigen Schild geschützt ist. Der Planet Jupiter hat aufgrund seiner Größe eine enorme Schwerkraft. Daher schützt es unsere Erde oft vor vorbeiziehenden Asteroiden und Kometenresten. Die Lage unseres Planeten lässt viele glauben, dass das gesamte Gerät im Voraus durchdacht und entworfen wurde. Und wenn dem so ist und Sie kein eifriger Atheist sind, dann können Sie ruhig schlafen, denn der Schöpfer wird die Erde zweifellos für den Zweck bewahren, für den er sie geschaffen hat.

Namen der berühmtesten

Berichte über Kometen von verschiedenen Wissenschaftlern aus aller Welt bilden eine riesige Datenbank mit Informationen über kosmische Körper. Zu den besonders Bekannten zählen mehrere. Zum Beispiel der Komet Churyumov-Gerasimenko. Darüber hinaus konnten wir in diesem Artikel den Kometen Fumeaker-Levy 9 und die Kometen Encke und Halley kennenlernen. Darüber hinaus ist der Komet Sadulayev nicht nur Himmelsforschern, sondern auch Amateuren bekannt. In diesem Artikel haben wir versucht, möglichst vollständige und überprüfte Informationen über Kometen, ihre Struktur und ihren Kontakt mit anderen Himmelskörpern bereitzustellen. Doch ebenso wenig wie es möglich ist, alle Weiten des Weltraums zu erfassen, wird es nicht möglich sein, alle derzeit bekannten Kometen zu beschreiben oder aufzulisten. Kurze Informationen zu den Kometen des Sonnensystems finden Sie in der folgenden Abbildung.

Himmelserkundung

Das Wissen der Wissenschaftler steht natürlich nicht still. Was wir heute wissen, war uns vor etwa 100 oder sogar 10 Jahren noch nicht bekannt. Wir können sicher sein, dass der unermüdliche Wunsch des Menschen, die Weiten des Weltraums zu erkunden, ihn weiterhin dazu treiben wird, zu versuchen, die Struktur von Himmelskörpern zu verstehen: Meteoriten, Kometen, Asteroiden, Planeten, Sterne und andere mächtigere Objekte. Wir sind jetzt in eine solche Weite des Weltraums vorgedrungen, dass es Ehrfurcht einflößt, über seine Unermesslichkeit und Unerkennbarkeit nachzudenken. Viele sind sich einig, dass dies alles nicht von selbst und ohne Zweck geschehen konnte. Solch ein komplexes Design muss eine Absicht haben. Allerdings bleiben viele Fragen zur Struktur des Raumes unbeantwortet. Es scheint, je mehr wir lernen, desto mehr Gründe müssen wir weiter erforschen. Tatsächlich verstehen wir umso mehr, je mehr Informationen wir sammeln, dass wir unser Sonnensystem, unsere Galaxie und noch mehr das Universum nicht kennen. All dies hält die Astronomen jedoch nicht davon ab, weiterhin mit den Geheimnissen der Existenz zu kämpfen. Jeder in der Nähe fliegende Komet ist für sie von besonderem Interesse.

Computerprogramm „Space Engine“

Glücklicherweise können heute nicht nur Astronomen das Universum erforschen, sondern auch normale Menschen, deren Neugier sie dazu treibt. Vor nicht allzu langer Zeit wurde ein Programm für Computer namens „Space Engine“ veröffentlicht. Es wird von den meisten modernen Mittelklasse-Computern unterstützt. Es kann völlig kostenlos über eine Internetsuche heruntergeladen und installiert werden. Dank dieses Programms werden Informationen über Kometen auch für Kinder sehr interessant. Es stellt ein Modell des gesamten Universums dar, einschließlich aller Kometen und Himmelskörper, die modernen Wissenschaftlern heute bekannt sind. Um ein für uns interessantes Weltraumobjekt, beispielsweise einen Kometen, zu finden, können wir die im System integrierte orientierte Suche nutzen. Zum Beispiel benötigen Sie den Kometen Churyumov-Gerasimenko. Um es zu finden, müssen Sie seine Seriennummer 67 R eingeben. Wenn Sie sich für ein anderes Objekt interessieren, zum Beispiel den Kometen Sadulayev. Dann können Sie versuchen, den Namen auf Lateinisch oder die Sondernummer einzugeben. Dank dieses Programms können Sie mehr über Weltraumkometen erfahren.

Komet (von altgriechisch haarig, zottelig) ist ein kleiner Himmelskörper mit verschwommenem Aussehen, der sich entlang eines konischen Abschnitts mit einer sehr ausgedehnten Umlaufbahn um die Sonne dreht. Wenn sich der Komet der Sonne nähert, bildet er eine Koma und manchmal einen Schweif aus Gas und Staub.

Kometen werden nach ihrer Umlaufzeit eingeteilt in:

1. Kurzfristig
Bisher wurden mehr als 400 kurzperiodische Kometen entdeckt. Davon wurden etwa 200 während mehr als einer Perihelpassage beobachtet. Kurzperiodische Kometen (Perioden von weniger als 200 Jahren) kommen aus der Region der äußeren Planeten und bewegen sich auf Bahnen nahe der Ekliptik vorwärts. Kometen, die weit von der Sonne entfernt sind, haben normalerweise keinen „Schwanz“, aber manchmal eine kaum sichtbare „Koma“, die den „Kern“ umgibt; zusammen werden sie als „Kopf“ des Kometen bezeichnet. Wenn es sich der Sonne nähert, vergrößert sich der Kopf und ein Schwanz erscheint. Viele von ihnen gehören sogenannten Familien an. Beispielsweise bilden die meisten Kometen mit der kürzesten Periode (ihr vollständiger Umlauf um die Sonne dauert 3–10 Jahre) die Jupiterfamilie. Etwas kleiner sind die Familien Saturn, Uranus und Neptun (zu letzterem gehört insbesondere der berühmte Komet Halley).

Familien:
- Familie von Jupiter
- Saturn-Familie
- Uranus-Familie
- Neptun-Familie

Wenn ein Komet in der Nähe der Sonne vorbeizieht, erwärmt sich sein Kern und das Eis verdunstet, wodurch eine Gaskoma und ein Schweif entstehen. Nach mehreren Hundert oder Tausend solcher Flüge sind im Kern keine schmelzbaren Substanzen mehr vorhanden und er ist nicht mehr sichtbar. Für kurzperiodische Kometen, die sich regelmäßig der Sonne nähern, bedeutet dies, dass ihre Populationen in weniger als einer Million Jahren unsichtbar werden dürften. Aber wir beobachten sie, deshalb kommt ständig Nachschub aus „frischen“ Kometen.
Die Wiederauffüllung kurzperiodischer Kometen erfolgt durch ihre „Einfangnahme“ durch Planeten, hauptsächlich Jupiter. Früher ging man davon aus, dass langperiodische Kometen, die aus der Oortschen Wolke kommen, eingefangen wurden. Mittlerweile geht man jedoch davon aus, dass ihre Quelle eine Kometenscheibe ist, die „innere Oortsche Wolke“ genannt wird. Im Prinzip hat sich an der Idee der Oort-Wolke nichts geändert, aber Berechnungen haben gezeigt, dass der Gezeiteneinfluss der Galaxie und der Einfluss massiver Wolken aus interstellarem Gas sie recht schnell zerstören dürften. Es wird eine Nachschubquelle benötigt. Eine solche Quelle gilt heute als die innere Oort-Wolke, die viel widerstandsfähiger gegen Gezeiteneinflüsse ist und eine Größenordnung mehr Kometen enthält als die von Oort vorhergesagte äußere Wolke. Nach jeder Annäherung des Sonnensystems an eine massive interstellare Wolke zerstreuen sich Kometen aus der äußeren Oort-Wolke in den interstellaren Raum und werden durch Kometen aus der inneren Wolke ersetzt.
Der Übergang eines Kometen von einer nahezu parabolischen Umlaufbahn zu einer kurzperiodischen Umlaufbahn erfolgt, wenn er den Planeten von hinten einholt. Um einen Kometen in eine neue Umlaufbahn zu bringen, sind normalerweise mehrere Durchgänge durch das Planetensystem erforderlich. Die resultierende Umlaufbahn eines Kometen weist typischerweise eine geringe Neigung und eine hohe Exzentrizität auf. Der Komet bewegt sich in Vorwärtsrichtung an ihm entlang, und das Aphel seiner Umlaufbahn (der Punkt, der am weitesten von der Sonne entfernt ist) liegt nahe an der Umlaufbahn des Planeten, der ihn eingefangen hat. Diese theoretischen Überlegungen werden durch die Statistik der Kometenbahnen vollständig bestätigt.

2. Langfristig
Vermutlich kommen langperiodische Kometen aus der Oortschen Wolke zu uns, die eine große Anzahl von Kometenkernen enthält. Körper am Rande des Sonnensystems bestehen in der Regel aus flüchtigen Substanzen (Wasser, Methan und anderem Eis), die bei Annäherung an die Sonne verdampfen. Langperiodische Kometen (mit Umlaufzeiten von mehr als 200 Jahren) stammen aus Regionen, die tausende Male weiter entfernt sind als die entferntesten Planeten, und ihre Umlaufbahnen sind in allen möglichen Winkeln geneigt.
Viele Kometen gehören zu dieser Klasse. Da ihre Umlaufzeit Millionen von Jahren beträgt, erscheint im Laufe eines Jahrhunderts nur ein Zehntausendstel von ihnen in der Nähe der Sonne. Im 20. Jahrhundert wurden etwa 250 solcher Kometen beobachtet; Daher gibt es insgesamt Millionen davon. Darüber hinaus kommen nicht alle Kometen der Sonne nahe genug, um sichtbar zu werden: Wenn das Perihel (der sonnennächste Punkt) der Kometenbahn jenseits der Jupiterbahn liegt, ist es fast unmöglich, ihn zu bemerken.
Unter Berücksichtigung dieser Tatsache schlug Jan Oort 1950 vor, dass der Raum um die Sonne in einer Entfernung von 20–100.000 AE liegt. (Astronomische Einheiten: 1 AE = 150 Millionen km, Entfernung von der Erde zur Sonne) ist mit Kometenkernen gefüllt, deren Anzahl auf 10 12 geschätzt wird und deren Gesamtmasse 1–100 Erdmassen beträgt. Die äußere Grenze der Oortschen „Kometenwolke“ wird dadurch bestimmt, dass die Bewegung der Kometen in dieser Entfernung von der Sonne maßgeblich durch die Anziehung benachbarter Sterne und anderer massiver Objekte beeinflusst wird. Sterne bewegen sich relativ zur Sonne, ihr störender Einfluss auf Kometen ändert sich, und dies führt zur Entwicklung von Kometenbahnen. Es kann also sein, dass ein Komet zufällig auf einer Umlaufbahn landet, die nahe an der Sonne vorbeizieht, aber bei der nächsten Umdrehung wird sich seine Umlaufbahn leicht ändern und der Komet wird sich von der Sonne entfernen. Stattdessen werden jedoch ständig „neue“ Kometen aus der Oortschen Wolke in die Nähe der Sonne fallen.

Kometen, die aus dem Weltraum ankommen, sehen aus wie nebulöse Objekte mit einem hinter ihnen herziehenden Schweif, der manchmal eine Länge von mehreren Millionen Kilometern erreicht. Der Kern des Kometen ist ein Körper aus festen Partikeln und Eis, der von einer trüben Hülle namens Koma umgeben ist. Ein Kern mit einem Durchmesser von mehreren Kilometern kann von einer Koma mit einem Durchmesser von 80.000 km umgeben sein. Sonnenstrahlen schleudern Gaspartikel aus der Koma, schleudern sie zurück und ziehen sie zu einem langen, rauchigen Schweif, der sich hinter ihr im Weltraum bewegt.
Die Helligkeit von Kometen hängt stark von ihrer Entfernung von der Sonne ab. Von allen Kometen kommt nur ein sehr kleiner Teil der Sonne und der Erde nahe genug, um mit bloßem Auge gesehen zu werden. Die bekanntesten davon werden manchmal „Große Kometen“ genannt.
Viele der Meteore („Sternschnuppen“), die wir beobachten, sind kometenhaften Ursprungs. Dabei handelt es sich um von einem Kometen verlorene Teilchen, die verglühen, wenn sie in die Atmosphäre eines Planeten gelangen.

Umlaufbahn und Geschwindigkeit

Die Bewegung des Kometenkerns wird vollständig durch die Anziehungskraft der Sonne bestimmt. Die Form der Umlaufbahn eines Kometen hängt wie bei jedem anderen Körper im Sonnensystem von seiner Geschwindigkeit und Entfernung von der Sonne ab. Die Durchschnittsgeschwindigkeit eines Körpers ist umgekehrt proportional zur Quadratwurzel seiner durchschnittlichen Entfernung zur Sonne (a). Wenn die Geschwindigkeit immer senkrecht zum Radiusvektor ist, der von der Sonne zum Körper gerichtet ist, dann ist die Umlaufbahn kreisförmig und die Geschwindigkeit wird Kreisgeschwindigkeit (υc) im Abstand a genannt. Die Fluchtgeschwindigkeit aus dem Gravitationsfeld der Sonne entlang einer Parabelbahn (υp) ist √2-mal größer als die Kreisgeschwindigkeit in dieser Entfernung. Beträgt die Geschwindigkeit des Kometen weniger als υp, dann bewegt er sich auf einer elliptischen Umlaufbahn um die Sonne und verlässt das Sonnensystem nie. Wenn die Geschwindigkeit jedoch υp überschreitet, passiert der Komet einmal die Sonne und verlässt sie für immer, wobei er sich auf einer hyperbolischen Umlaufbahn bewegt. Die meisten Kometen haben elliptische Bahnen und gehören daher zum Sonnensystem. Für viele Kometen handelt es sich zwar um sehr langgestreckte Ellipsen, die einer Parabel ähneln; Auf ihnen bewegen sich Kometen sehr weit und für lange Zeit von der Sonne weg.

Kometen im Sonnensystem

Nomenklatur der Kometen

P/ – Komet mit kurzer Periode (d. h. ein Komet, dessen Periode weniger als 200 Jahre beträgt oder der bei zwei oder mehr Periheldurchgängen beobachtet wurde);
C/ – langperiodischer Komet;
X/ – ein Komet, für den keine zuverlässige Umlaufbahn berechnet werden konnte (normalerweise für historische Kometen);
D/ – Kometen sind zusammengebrochen oder verloren gegangen;
A/ – Objekte, die fälschlicherweise für Kometen gehalten wurden, sich aber tatsächlich als Asteroiden herausstellten.

Beispielsweise wurde der Komet Hale-Bopp als C/1995 O1 bezeichnet. Normalerweise erhalten periodische Kometen nach dem zweiten beobachteten Periheldurchgang eine Seriennummer. So wurde der Halleysche Komet erstmals 1682 entdeckt. Seine Bezeichnung in diesem Erscheinungsbild lautet nach dem modernen System 1P/1682 Q1. Kometen, die zuerst als Asteroiden entdeckt wurden, behalten eine Buchstabenbezeichnung. Zum Beispiel P/2004 EW38 (Catalina-LINEAR).

Der Aufbau von Kometen

Im Zentrum der Koma befindet sich ein Kern – ein fester Körper oder ein Konglomerat von Körpern mit einem Durchmesser von mehreren Kilometern. Fast die gesamte Masse des Kometen ist in seinem Kern konzentriert; Diese Masse ist milliardenfach kleiner als die der Erde. Nach dem Modell von F. Whipple besteht der Kern des Kometen aus einer Mischung verschiedener Eissorten, hauptsächlich Wassereis mit einer Beimischung von gefrorenem Kohlendioxid, Ammoniak und Staub. Dieses Modell wird sowohl durch astronomische Beobachtungen als auch durch direkte Messungen von Raumfahrzeugen in der Nähe der Kerne der Kometen Halley und Giacobini-Zinner in den Jahren 1985–1986 bestätigt.
Kometenkerne sind die Überreste der Primärmaterie des Sonnensystems, aus der die protoplanetare Scheibe besteht. Daher trägt ihre Studie dazu bei, das Bild der Entstehung von Planeten, einschließlich der Erde, wiederherzustellen. Prinzipiell könnten einige Kometen aus dem interstellaren Raum zu uns kommen, doch bislang konnte kein einziger solcher Komet zuverlässig identifiziert werden.
Wenn sich ein Komet der Sonne nähert, erwärmt sich sein Kern und das Eis sublimiert, d. h. verdampfen, ohne zu schmelzen. Das entstehende Gas streut vom Kern in alle Richtungen, nimmt Staubpartikel mit und erzeugt eine Koma. Durch Sonnenlicht zerstörte Wassermoleküle bilden eine riesige Wasserstoffkorona um den Kometenkern. Neben der Sonnenanziehung wirken auch abstoßende Kräfte auf die verdünnte Materie eines Kometen, wodurch sich ein Schweif bildet. Neutrale Moleküle, Atome und Staubpartikel werden vom Druck des Sonnenlichts beeinflusst, während ionisierte Moleküle und Atome stärker vom Druck des Sonnenwinds betroffen sind.

Das Verhalten der schweifbildenden Partikel wurde nach der direkten Untersuchung von Kometen in den Jahren 1985–1986 viel klarer. Der aus geladenen Teilchen bestehende Plasmaschweif weist eine komplexe magnetische Struktur mit zwei Bereichen unterschiedlicher Polarität auf. Auf der der Sonne zugewandten Seite der Koma bildet sich eine frontale Stoßwelle mit hoher Plasmaaktivität.
Obwohl Schweif und Koma weniger als ein Millionstel der Kometenmasse enthalten, stammen 99,9 % des Lichts von diesen Gasformationen und nur 0,1 % vom Kern. Tatsache ist, dass der Kern sehr kompakt ist und zudem einen geringen Reflexionskoeffizienten (Albedo) aufweist.

KERN

Der Kern ist der feste Teil des Kometen, in dem fast seine gesamte Masse konzentriert ist. Die Kerne von Kometen sind derzeit für Teleskopbeobachtungen unzugänglich, da sie von der sich ständig bildenden leuchtenden Materie verdeckt werden.
Nach dem gängigsten Whipple-Modell ist der Kern eine Mischung aus Eis, durchsetzt mit Partikeln meteorischer Materie (Theorie des „schmutzigen Schneeballs“). Bei dieser Struktur wechseln sich Schichten aus gefrorenen Gasen mit Staubschichten ab. Wenn sich die Gase erhitzen, verdampfen sie und tragen Staubwolken mit sich. Dies erklärt die Entstehung von Gas- und Staubschweifen in Kometen.
Nach Untersuchungen der 2005 gestarteten amerikanischen Automatikstation Deep Impact besteht der Kern aus sehr lockerem Material und ist ein Staubklumpen, dessen Poren 80 % seines Volumens einnehmen.
Kometenkerne bestehen aus Eis mit Zusatz von kosmischem Staub und gefrorenen flüchtigen Verbindungen: Kohlenmonoxid und -dioxid, Methan, Ammoniak.

Kometen im Sonnensystem

Die Größe des Kometenkerns kann aus Beobachtungen zu einem Zeitpunkt geschätzt werden, zu dem er weit von der Sonne entfernt und nicht von einer Gas- und Staubhülle umgeben ist. In diesem Fall wird Licht nur von der festen Oberfläche des Kerns reflektiert und seine scheinbare Helligkeit hängt von der Querschnittsfläche und dem Reflexionsgrad (Albedo) ab.
Sublimation – der Übergang einer Substanz vom festen in den gasförmigen Zustand ist wichtig für die Physik von Kometen. Messungen der Helligkeits- und Emissionsspektren von Kometen haben gezeigt, dass das Schmelzen des Haupteises in einer Entfernung von 2,5–3,0 AE beginnt, wie es sein sollte, wenn das Eis hauptsächlich aus Wasser besteht. Dies wurde durch die Untersuchung der Kometen Halley und Giacobini-Zinner bestätigt. Die bei der Annäherung des Kometen an die Sonne zuerst beobachteten Gase (CN, C 2) sind wahrscheinlich im Wassereis gelöst und bilden Gashydrate (Clathrate). Wie dieses „zusammengesetzte“ Eis sublimiert, hängt weitgehend von den thermodynamischen Eigenschaften des Wassereises ab. Die Sublimation des Staub-Eis-Gemisches erfolgt in mehreren Stufen. Von ihnen aufgenommene Gasströme und kleine, flockige Staubpartikel verlassen den Kern, da die Anziehungskraft an seiner Oberfläche äußerst schwach ist. Der Gasstrom trägt jedoch keine dichten oder miteinander verbundenen schweren Staubpartikel mit, es bildet sich eine Staubkruste. Dann erhitzen die Sonnenstrahlen die Staubschicht, die Wärme dringt ein, das Eis sublimiert und Gasströme brechen durch und brechen die Staubkruste auf. Diese Effekte wurden bei der Beobachtung des Halleyschen Kometen im Jahr 1986 deutlich: Nur in wenigen von der Sonne beleuchteten Regionen des Kometenkerns kam es zu Sublimation und Gasaustritt. Es ist wahrscheinlich, dass in diesen Bereichen Eis freigelegt war, während der Rest der Oberfläche mit Kruste bedeckt war. Das freigesetzte Gas und der Staub bilden die beobachtbaren Strukturen um den Kometenkern.

KOMA

Staubkörner und Gas neutraler Moleküle bilden eine nahezu kugelförmige Koma des Kometen. Normalerweise erstreckt sich die Koma 100.000 bis 1 Million km vom Kern entfernt. Leichter Druck kann die Koma verformen und sie in eine antisolare Richtung dehnen.

Koma ist eine leichte, neblige, becherförmige Hülle, die aus Gasen und Staub besteht. Die Koma bildet zusammen mit dem Kern den Kopf des Kometen. Am häufigsten besteht ein Koma aus drei Hauptteilen:
- Inneres Koma(molekular, chemisch und photochemisch). Hier finden die intensivsten physikalischen und chemischen Prozesse statt.
- Sichtbares Koma(radikales Koma).
- Ultraviolettes Koma(atomar).

Bild des Kometen C/2001 Q4 (NEAT)

Kometen im Sonnensystem

SCHWANZ

Der Schweif eines Kometen ist eine längliche Spur aus Staub und Gas aus Kometenmaterie, die sich bildet, wenn sich der Komet der Sonne nähert, und die durch die Streuung des Sonnenlichts an der Sonne sichtbar ist. Normalerweise von der Sonne weggerichtet.
Wenn sich ein Komet der Sonne nähert, beginnen flüchtige Substanzen mit niedrigem Siedepunkt wie Wasser, Monoxid, Kohlenmonoxid, Methan, Stickstoff und möglicherweise andere gefrorene Gase von der Oberfläche seines Kerns zu sublimieren. Dieser Prozess führt zur Bildung eines Komas. Durch die Verdunstung dieses schmutzigen Eises werden Staubpartikel freigesetzt, die aus dem Kern vergast werden. Gasmoleküle in einer Koma absorbieren Sonnenlicht und geben es dann mit unterschiedlichen Wellenlängen wieder ab (dieses Phänomen wird Fluoreszenz genannt), und Staubpartikel streuen Sonnenlicht in verschiedene Richtungen, ohne die Wellenlänge zu ändern. Beide Prozesse führen dazu, dass das Koma für einen Außenstehenden sichtbar wird.
Obwohl weniger als ein Millionstel der Masse des Kometen im Schweif und in der Koma konzentriert sind, stammen fast 99,9 % des Leuchtens, das wir beobachten, wenn der Komet am Himmel vorbeizieht, von diesen Gasformationen. Tatsache ist, dass der Kern sehr kompakt ist und einen niedrigen Reflexionskoeffizienten (Albedo) aufweist.
Kometenschweife variieren in Länge und Form. Bei einigen Kometen erstrecken sie sich über den gesamten Himmel. Beispielsweise war der Schweif des 1944 erschienenen Kometen 20 Millionen Kilometer lang. Und der Schweif des Kometen C/1680 V1 erstreckte sich über 240 Millionen Kilometer. Es wurden auch Fälle der Schweifablösung von einem Kometen registriert (C/2007 N3 (Lulin)).
Die Schweife von Kometen haben keine scharfen Umrisse und sind fast transparent – ​​Sterne sind durch sie deutlich sichtbar –, da sie aus extrem verdünnter Materie bestehen (ihre Dichte ist viel geringer als die Dichte von Gas, das aus einem Feuerzeug freigesetzt wird). Seine Zusammensetzung ist vielfältig: Gas oder winzige Staubpartikel oder eine Mischung aus beidem. Die Zusammensetzung der meisten Staubkörner ähnelt der von Asteroiden im Sonnensystem, wie die Studie der Raumsonde Stardust am Kometen 81P/Wilda ergab. Im Wesentlichen ist dies „sichtbares Nichts“: Ein Mensch kann die Schweife von Kometen nur beobachten, weil das Gas und der Staub leuchten. In diesem Fall ist das Leuchten des Gases mit seiner Ionisierung durch ultraviolette Strahlen und Partikelströme verbunden, die von der Sonnenoberfläche ausgestoßen werden, und Staub streut einfach das Sonnenlicht.
Die Theorie der Kometenschweife und -formen wurde Ende des 19. Jahrhunderts vom russischen Astronomen Fjodor Bredichin entwickelt. Er gehört auch zur Klassifikation der Kometenschweife, die in der modernen Astronomie verwendet wird.

Bredikhin schlug vor, Kometenschweife in drei Haupttypen einzuteilen:
- Tippe I Gerade und schmal, direkt von der Sonne gerichtet;
- Typ II. Breit und leicht gebogen, von der Sonne abgewandt;
- Typ III. Kurz, stark vom zentralen Leuchtkörper abweichend.

Astronomen erklären diese unterschiedlichen Formen der Kometenschweife wie folgt. Die Partikel, aus denen Kometen bestehen, haben unterschiedliche Zusammensetzungen und Eigenschaften und reagieren unterschiedlich auf Sonnenstrahlung. Dadurch „divergieren“ die Bahnen dieser Teilchen im Raum und die Schweife von Raumfahrern nehmen unterschiedliche Formen an.
Die Geschwindigkeit eines vom Kometenkern emittierten Teilchens besteht aus der Geschwindigkeit, die durch die Einwirkung der Sonne entsteht – sie wird von der Sonne auf das Teilchen gerichtet – und der Bewegungsgeschwindigkeit des Kometen, dessen Vektor tangential ist Daher befinden sich die zu einem bestimmten Zeitpunkt emittierten Teilchen im Allgemeinen nicht auf einer geraden Linie, sondern auf einer Kurve, die Syndynamie genannt wird. Syndina wird die Position des Kometenschweifs zu diesem Zeitpunkt darstellen. Bei einzelnen scharfen Auswürfen bilden Partikel auf dem Syndyne in einem Winkel dazu Segmente oder Linien, sogenannte Synchrons. Wie stark der Schweif des Kometen von der Richtung von der Sonne zum Kometen abweicht, hängt von der Masse der Teilchen und der Wirkung der Sonne ab.

Die Einwirkung der Sonnenstrahlung auf eine Koma führt zur Bildung eines Kometenschweifs. Aber auch hier verhalten sich Staub und Gas unterschiedlich. Die ultraviolette Strahlung der Sonne ionisiert einige der Gasmoleküle, und der Druck des Sonnenwinds, einem Strom geladener Teilchen, der von der Sonne emittiert wird, drückt die Ionen und dehnt die Koma zu einem langen Schweif aus, der sich über mehr als 100 Millionen erstrecken kann Kilometer. Veränderungen in der Sonnenwindströmung können zu beobachteten schnellen Veränderungen im Aussehen des Schweifs und sogar zu einem vollständigen oder teilweisen Bruch führen. Die Ionen werden durch den Sonnenwind auf Geschwindigkeiten von mehreren zehn und hundert Kilometern pro Sekunde beschleunigt, viel höher als die Geschwindigkeit der Umlaufbahn des Kometen. Daher ist ihre Bewegung fast genau in die Richtung der Sonne gerichtet, ebenso wie der Typ-I-Schwanz, den sie bilden. Ionenschweife leuchten aufgrund der Fluoreszenz bläulich. Auf Kometenstaub hat der Sonnenwind nahezu keinen Einfluss; er wird durch den Druck des Sonnenlichts aus der Koma gedrückt. Staub wird durch Licht beschleunigt, das viel schwächer ist als Ionen durch den Sonnenwind, daher wird seine Bewegung durch die anfängliche Umlaufgeschwindigkeit und Beschleunigung unter dem Einfluss von Lichtdruck bestimmt. Der Staub bleibt hinter dem Ionenschweif zurück und bildet in Richtung der Umlaufbahn gekrümmte Schwänze vom Typ II oder III. Rückstände vom Typ II entstehen durch einen gleichmäßigen Staubstrom von der Oberfläche. Schweife vom Typ III sind das Ergebnis einer kurzfristigen Freisetzung einer großen Staubwolke. Aufgrund der Ausbreitung der Beschleunigungen, die Staubkörner unterschiedlicher Größe unter dem Einfluss von Lichtdruck erhalten, wird die anfängliche Wolke auch zu einem Schweif gestreckt, der normalerweise noch stärker gekrümmt ist als der Schweif vom Typ II. Staubschweife leuchten in einem diffusen rötlichen Licht.
Der Staubschweif ist normalerweise gleichmäßig und erstreckt sich über Millionen und Abermillionen Kilometer. Es wird durch Staubkörner gebildet, die durch den Druck des Sonnenlichts in antisolarer Richtung vom Kern weggeschleudert werden, und hat eine gelbliche Farbe, weil die Staubkörner das Sonnenlicht einfach streuen. Die Strukturen des Staubschweifs können durch den ungleichmäßigen Staubaustritt aus dem Kern oder die Zerstörung von Staubkörnern erklärt werden.
Der mehrere zehn oder sogar hunderte Millionen Kilometer lange Plasmaschweif ist ein sichtbarer Ausdruck der komplexen Wechselwirkung zwischen dem Kometen und dem Sonnenwind. Einige Moleküle, die den Kern verlassen, werden durch Sonnenstrahlung ionisiert und bilden Molekülionen (H 2 O +, OH +, CO +, CO 2 +) und Elektronen. Dieses Plasma verhindert die Bewegung des Sonnenwinds, der von einem Magnetfeld durchdrungen ist. Wenn der Komet auf den Kometen trifft, umwickeln ihn die Feldlinien, nehmen die Form einer Haarnadel an und erzeugen zwei Bereiche mit entgegengesetzter Polarität. In dieser magnetischen Struktur werden Molekülionen eingefangen und bilden in ihrem zentralen, dichtesten Teil einen sichtbaren Plasmaschweif, der aufgrund der Spektralbänder von CO+ eine blaue Farbe aufweist. Die Rolle des Sonnenwinds bei der Bildung von Plasmaschweifen wurde in den 1950er Jahren von L. Biermann und H. Alfven festgestellt. Ihre Berechnungen bestätigten Messungen von Raumfahrzeugen, die 1985 und 1986 durch die Schweife der Kometen Giacobini-Zinner und Halley flogen.
Hinzu kommen weitere Phänomene der Wechselwirkung mit dem Sonnenwind, der mit einer Geschwindigkeit von etwa 400 km/s auf den Kometen trifft und vor ihm eine Stoßwelle bildet, in der die Materie des Windes und des Kometenkopfes verdichtet wird im Plasmaschweif. Der Prozess der „Erfassung“ spielt eine bedeutende Rolle; Sein Wesen besteht darin, dass die neutralen Moleküle des Kometen ungehindert in den Sonnenwindstrom eindringen, aber unmittelbar nach der Ionisierung beginnen, aktiv mit dem Magnetfeld zu interagieren und auf erhebliche Energien beschleunigt zu werden. Zwar werden manchmal sehr energiereiche Molekülionen beobachtet, die aus Sicht des angegebenen Mechanismus unerklärlich sind. Der Einfangprozess regt auch Plasmawellen im riesigen Raumvolumen um den Kern an. Die Beobachtung dieser Phänomene ist für die Plasmaphysik von grundlegendem Interesse.
Der „Tail Break“ ist ein wunderbarer Anblick. Bekanntermaßen ist der Plasmaschweif im Normalzustand durch ein Magnetfeld mit dem Kopf des Kometen verbunden. Oftmals löst sich jedoch der Schwanz vom Kopf und bleibt zurück, und an seiner Stelle bildet sich ein neuer. Dies geschieht, wenn ein Komet die Grenze von Regionen des Sonnenwinds mit entgegengesetzt gerichtetem Magnetfeld passiert. In diesem Moment wird die magnetische Struktur des Schwanzes neu geordnet, was wie ein Bruch und die Bildung eines neuen Schwanzes aussieht. Die komplexe Topologie des Magnetfeldes führt zur Beschleunigung geladener Teilchen; Dies könnte das Auftreten der oben erwähnten schnellen Ionen erklären.
Anti-Tail ist ein Begriff, der in der Astronomie verwendet wird, um eine der drei Arten von Schweifen zu beschreiben, die auf einem Kometen erscheinen, wenn er sich der Sonne nähert. Die Besonderheit dieses Schweifs besteht darin, dass er im Gegensatz zu den beiden anderen Schweifen Staub und Gas auf die Sonne gerichtet ist und nicht von ihr weg, sodass er den anderen Schweifen geometrisch entgegengesetzt ist. Der Gegenschweif besteht aus großen Staubpartikeln, die aufgrund ihrer Masse und Größe vom Sonnenwind nur schwach beeinflusst werden und in der Regel in der Ebene der Kometenbahn verbleiben und letztendlich die Form einer Scheibe annehmen. Aufgrund der eher geringen Konzentration an Staubpartikeln ist es unter normalen Bedingungen nahezu unmöglich, diese Scheibe zu sehen. Daher kann es nur dann von der Kante erkannt werden, wenn es hell genug ist, um beobachtet zu werden. Dies wird in kurzer Zeit möglich, wenn die Erde die Ebene der Kometenbahn kreuzt. Dadurch wird die Scheibe in Form eines kleinen, von der Sonne weggerichteten Schweifs sichtbar.
Da die Staubpartikel die Form einer Scheibe annehmen, ist es ganz natürlich, dass der Gegenschweif nicht nur vor, sondern auch hinter und an den Seiten des Kometen existiert. Aber an den Seiten des Kometen ist er aufgrund des Kometenkerns nicht sichtbar und dahinter verschwindet er hinter dichteren und helleren Staub- und Gasschweifen.
Die meisten vorbeiziehenden Kometen sind zu klein, um einen Gegenschweif zu erkennen, aber es gibt einige Kometen, die groß genug dafür sind, wie etwa der Komet C/1995 O1 (Hale-Bopp) im Jahr 1997.

Entarteter Komet

Als Asteroiden und Kometen in zwei verschiedene Klassen eingeteilt wurden, wurden die wesentlichen Unterschiede zwischen diesen Klassen lange Zeit nicht formuliert. Dieses Problem wurde erst 2006 auf der 26. Generalversammlung in Prag gelöst. Man erkannte, dass der Hauptunterschied zwischen einem Asteroiden und einem Kometen darin besteht, dass ein Komet, wenn er sich der Sonne nähert, aufgrund der Sublimation von Eis nahe der Oberfläche unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung eine Koma um sich herum bildet, während ein Asteroid niemals eine Koma bildet Koma. Infolgedessen erhielten einige Objekte gleichzeitig zwei Bezeichnungen, da sie zunächst als Asteroiden klassifiziert wurden, dann aber, als bei ihnen Kometenaktivität festgestellt wurde, auch eine Kometenbezeichnung erhielten. Ein weiterer Unterschied besteht darin, dass Kometen tendenziell längere Umlaufbahnen haben als die meisten Asteroiden – daher sind „Asteroiden“ mit hoher Exzentrizität der Umlaufbahn eher die Kerne erloschener Kometen. Ein weiterer wichtiger Indikator ist die Nähe der Umlaufbahn zur Sonne: Man geht davon aus, dass es sich bei den meisten Objekten, die sich in sonnennahen Umlaufbahnen bewegen, ebenfalls um ausgestorbene Kometen handelt. Etwa 6 % aller erdnahen Asteroiden sind ausgestorbene Kometen, deren Reserven an flüchtigen Stoffen bereits vollständig erschöpft sind. Es ist durchaus möglich, dass alle Kometen früher oder später alle flüchtigen Bestandteile verlieren und sich in Asteroiden verwandeln.