Wie viele ferne Kometen?

Eine Animation eines Kometen, der sich in der Nähe der Sonne befindet und seinen charakteristischen Schweif ausgetrieben hat, viaNASA/ JPL-Caltech.


Frühe Himmelsbeobachter hatten keine Ahnung, woher Kometen kommen und dachten manchmal an sieschlechte Vorzeichen. Die heutigen Astronomen kennen Kometen als kleine Eiskörper, die unsere Sonne umkreisen.Langperiodische Kometen– solche mit Umlaufbahnen um die Sonne von mehr als 200 Jahren – sind immer noch sehr mysteriös, aber Astronomengenanntdiese Woche, dass sie Daten der NASA-Raumsonde WISE verwendet haben, um einen Schritt weiter zu gehen, um diese eisigen Besucher aus dem äußersten Sonnensystem zu verstehen.

Sie sagten, sie hätten erfahren, dass Kometen mit langer Periode viel häufiger vorkommen als bisher angenommen, und dass sie anscheinend wesentlich größer sind als eine bestimmte Untergruppe vonkurzperiodische Kometen. Die Astronomenveröffentlichtihre Arbeit am 14. Juli 2017 in derpeer-reviewed Astrophysikalisches Journal.


Langperiodische Kometen stammen vermutlich aus demOort Cloud, die ungefähr 300 Milliarden Kilometer von unserer Sonne entfernt beginnt. Die Oortsche Wolke ist zu weit entfernt – und die Kometen darin sind zu klein – um direkt von irdischen Teleskopen beobachtet zu werden. Astronomen beobachten jedoch Kometen mit langer Periode, die sich unserer Sonne aus zufälligen Richtungen im Weltraum nähern, was ein Grund dafür ist, dass die Oortsche Wolke als Hülle dargestellt wird, die das Sonnensystem vollständig umgibt.

Größer anzeigen.| Künstlerische Darstellung derCooper GürtelundOort Cloud. Langperiodische Kometen stammen vermutlich aus der Oortschen Wolke. Bild überNASA.

Der Wide-Field Infrared Survey Explorer der NASA (WEISE) hat die Raumsonde die Aufgabe übernommen, den gesamten Himmel (zweimal) bei infraroten Wellenlängen abzutasten. Die primäre Missionsphase endete 2011, aber Astronomen schöpfen immer noch ihre Fülle von Daten für Studien von langperiodischen Kometen sowieeine große Auswahl an anderenWeltraumobjekte. In dieser WocheStellungnahme, sagte die NASA, dass Wissenschaftler, die WISE-Daten analysieren, herausgefunden haben, dass es etwa siebenmal mehr langperiodische Kometen mit einem Durchmesser von mindestens 1 km gibt, als zuvor vorhergesagt worden war.

Diese Wissenschaftler beobachteten auch, dass in acht Monaten drei- bis fünfmal so viele langperiodische Kometen an der Sonne vorbeigingen als vorhergesagt.James Bauer, Hauptautor der Studie und jetzt Forschungsprofessor an der University of Maryland, College Park, sagte:




Die Anzahl der Kometen spricht für die Menge an Material, die bei der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben ist. Wir wissen jetzt, dass es mehr relativ große Brocken alten Materials aus der Oortschen Wolke gibt, als wir dachten.

Warum verlassen Kometen die Oortsche Wolke, um unserer Sonne nahe zu kommen? Die NASA sagte, die Kometendichte in der Oortschen Wolke sei gering, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass Kometen darin kollidieren, selten sei. Langperiodische Kometen, die WISE beobachtete, wurden wahrscheinlich vor Millionen von Jahren aus der Oortschen Wolke geworfen.

Wir sehen Kometen nur, wenn sie der Sonne nahe kommen, auf ihren stark elliptischen Bahnen. Langperiodische Kometen brauchen per Definition mindestens 200 Jahre, um einmal die Sonne zu umkreisen. Aber manche brauchen Tausende – oder sogar Millionen – von Jahren, um die Sonne einmal zu umrunden. Bild überVagabunden des Sonnensystems/ Pearl Elliot.

Die Wissenschaftler fanden auch heraus, dass langperiodische Kometen im Durchschnitt bis zu doppelt so groß sind wie die sogenanntenKometen der Jupiterfamilie. Dies sind eine Untergruppe von kurzperiodischen Kometen; sie passierten irgendwann in der Nähe des größten Planeten unseres Sonnensystems, Jupiter, und ihre Bahnen wurden durch die starke Gravitation des Jupiter geformt. Das Ergebnis ist, dass sie jetzt in weniger als 20 Jahren die Sonne umkreisen. Die NASA sagte:


Astronomen hatten bereits umfassendere Schätzungen darüber, wie viele Kometen mit langer Periode und der Jupiter-Familie sich in unserem Sonnensystem befinden, aber sie hatten keine gute Möglichkeit, die Größe von Kometen mit langer Periode zu messen. Das liegt daran, dass ein Komet ein „Koma“ hat, eine Wolke aus Gas und Staub, die auf Bildern verschwommen erscheint und den Kometenkern verdunkelt. Aber durch die Verwendung der WISE-Daten, die das Infrarotglühen dieser Koma zeigen, konnten die Wissenschaftler die Koma vom gesamten Kometen „subtrahieren“ und die Kerngrößen dieser Kometen schätzen.

Die Daten stammen aus WISE-Beobachtungen von 95 Kometen der Jupiter-Familie und 56 langperiodischen Kometen.

Die Ergebnisse bestärken die Annahme, dass Kometen, die an der Sonne vorbeiziehen, häufiger kleiner sind als solche, die viel mehr Zeit von der Sonne entfernt verbringen. Dies liegt daran, dass Kometen der Jupiter-Familie mehr Hitze ausgesetzt sind, was dazu führt, dass flüchtige Substanzen wie Wasser sublimieren und auch anderes Material von der Kometenoberfläche wegziehen.

Diese Abbildung zeigt, wie Wissenschaftler Daten der NASA-Raumsonde WISE verwendeten, um die Größe der Kometenkerne oder -kerne zu bestimmen. Sie subtrahierten ein Modell, wie sich Staub und Gas in Kometen verhalten, um die Kerngröße zu erhalten. Bild überNASA/ JPL-Caltech.


Die Wissenschaftler sagten, dass die Existenz von so viel mehr langperiodischen Kometen als vorhergesagt darauf hindeutet, dass wahrscheinlich mehr von ihnen Planeten getroffen haben und eisiges Material aus den äußeren Bereichen des Sonnensystems geliefert haben.

Sie sagten, ihre Ergebnisse seien wichtig für die Einschätzung der Wahrscheinlichkeit, dass Kometen die Planeten unseres Sonnensystems, einschließlich der Erde, treffen. 2013 wurde die WISE-Mission umbenanntNEOWISE. Seine Aufgabe ist es nun, Near-Earth Objects (NEOs) zu untersuchen, also Objekte, die mit der Erde kollidieren können.Amy Mainzer, Co-Autor der Kometenstudie am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien, und Hauptforscher der NEOWISE-Mission, sagte:

Kometen reisen viel schneller als Asteroiden, und einige von ihnen sind sehr groß. Studien wie diese werden uns helfen zu definieren, welche Art von Gefahr von langperiodischen Kometen ausgehen kann.

Fazit: Langperiodische Kometen – die Hunderte, Tausende oder sogar Millionen von Jahren brauchen, um unsere Sonne zu umkreisen – sind sehr mysteriös. Wissenschaftler nutzten kürzlich die Daten der WISE-Raumsonde, um zu erfahren, dass Kometen mit langer Periode zahlreicher sind als vorhergesagt und dass sie etwa doppelt so groß sind wie Kometen der Jupiter-Familie, die 20 Jahre oder weniger brauchen, um die Sonne zu umkreisen.

Über NASA/ JPL-Caltech