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Kometen bieten ein faszinierendes Himmelsschauspiel und faszinierten schon unsere Vorfahren. Sie sahen in diesen hell leuchtenden "Schweifsterne" ein Zeichen der Götter, oft aber auch Unglücksboten, die Tod und Verderben ankündigen. Mit ihrem ausgeprägten Schweif unterscheiden sich Kometen deutlich von allen anderen Objekten am Himmel.
In diesen Tagen ist einer von ihnen sogar mit bloßem Auge am Nachthimmel zu sehen: Komet C/2022 E3 hat bereits am 12. Januar 2023 seinen sonnennächsten Punkt passiert und nähert sich nun der Erde an. Am 1. Februar 2023 wird er in einer Entfernung von "nur" 42 Millionen Kilometern an der Erde vorbeifliegen – nach astronomischen Maßstäben ist dies relativ nah. Von einem dunkeln Ort aus können wir ihn daher als grünlich leuchtenden Punkt sehen, der in der Nähe des Polarsterns steht. Mit einem Fernglas oder Teleskop kann man auch die Schweife des Kometen erkennen.
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Wie der Komet seinen Schweif bekommt
Aber woher kommt der Kometenschweif? Die meiste Zeit seines Lebens führt ein Komet ein Schattendasein. Er durchfliegt dunkel und schweiflos die äußeren Regionen des Sonnensystems. Der Kern des Kometen besteht aus einer Mischung aus Eis, Staub und verschiedenen gefrorenen Gasen. Wenn er nun auf seiner Bahn allmählich in die Nähe der sonne kommt, lässt die zunehmende Wärme die leicht flüchtigen Bestandteile des Kometenkerns verdampfen, dabei werden auch kleine Staubteilchen mit in die Höhe gerissen.
Der Komet erwacht dadurch langsam zum Leben und bildet eine immer größer werdende leuchtende Gas- und Staubhülle, die Koma. Beim aktuellen Kometen C/2022 E3 war dies im Frühjahr 2022 der Fall, als er gerade die Bahn des Planeten Jupiter passiert hatte. Bei noch weiterer Annäherung an die Sonne bekommt ein Komet dann seinen typischen Schweif. Dieser entsteht, weil der Sonnenwind geladenen Gasteilchen und Staub aus der Koma mit sich reißt.
Schaut man jedoch genauer hin, stellt man fest, dass die meisten Kometen sogar zwei Schweife besitzen – einen Plasmaschweif und einen Staubschweif. Der erste besteht aus Gasen und geladenen Ionen. Er bildet sich auf der sonnenabgewandten Seite des Kometen und ist immer gerade. Der zweite Kometenschweif ist dagegen meist kürzer und leicht gekrümmt. Er entsteht durch kleine ungeladene Staubteilchen, die relativ langsam fliegen und träge auf den Sonnenwind reagieren. Deswegen werde sie bei ihrem Flug seitlich abgelenkt – und bilden die typische gekrümmte Form des Staubschweifs.
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Warum Komet C/2022 E3 grün ist
Der zurzeit an der Erde vorbeifliegende Komet C/2022 E3 ist nicht nur ein besonderes Schauspiel, weil er mit bloßem Auge sichtbar ist – er leuchtet auch auffallend grün. Aber warum? Diese Färbung geht auf ein chemisches Molekül zurück, das in der Gashülle des Kometen gebildet wird. Wenn organische, kohlenstoffhaltige Verbindungen aus dem Kometeneis unter dem Einfluss der Sonneneinstrahlung zerfallen, reagiert der freiwerdende Kohlenstoff zu Dikarbon, einem Molekül aus zwei Kohlenstoffatomen. Dieses Dikarbon erzeugt bei Bestrahlung das grünliche Leuchten, das vom Kopf des Kometen C/2022 E3 ausgeht.
Anders als der strahlend grüne Kometenkern sind die Schweife dagegen weitgehend farblos oder leicht gelblich oder rötlich gefärbt. Nur grün kommt bei den Kometenschweifen nie vor. Der Grund dafür: Das Dikarbon ist hochreaktiv und zerfällt sehr schnell wieder. Bis dieses Molekül in den Schweif des Kometen geweht wird, hat es sich daher längst zersetzt.
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Kometenbahnen: Periodische Wiederkehr
Kometen scheinen unvermittelt aus den Tiefen des Alls aufzutauchen und wirken bei ihrem Vorbeiflug wie exotische Fremdlinge. Doch in Wirklichkeit sind sie ebenso ein Teil des Sonnensystems wie die Planeten, Monde und Asteroiden – und auch sie folgen bestimmten Bahnen. Dass Kometen regelmäßig wiederkehren, erkannte der Astronom Edmond Halley schon im Jahr 1705 – nach ihm ist der berühmte Halleysche Komet benannt, der alle 75 Jahre wieder in Erdnähe auftaucht.
Astronomen unterscheiden je nach ihrer Umlaufzeit zwei Arten von Kometen: Kurzperiodische Kometen brauchen zwischen drei und 200 Jahren für einen Umlauf, ihre Umlaufbahn um die Sonne hat oft einen sonnenfernsten Punkt, der noch auf Höhe der äußeren Planeten oder im Kuipergürtel jenseits des Pluto liegt. Zu diesen gehört auch der Hallesche Komet, der zwischen einem Punkt zwischen Merkur und Venus und seinem fernsten Punkt auf Höhe der Neptunbahn pendelt.
50.000 Jahre für einen Umlauf um die Sonne
Der aktuell am Himmel sichtbare Komet C/2022 E3 ist dagegen langperiodisch: Er benötigt 50.000 Jahre für einen Umlauf und seine Flugbahn reicht weit über den Bereich der Planetenbahnen hinaus bis in die Oortsche Wolke. Diese schalenförmige Zone beginnt in mehr als der 10.000-fachen Sonne-Erde-Entfernung und könnte bis zu 1,6 Lichtjahre weit hinausreichen, In ihr tummeln sich unzählige größere und kleinere eisige Brocken. Die meisten von ihnen verlassen diesen Bereich nie.
Aber einige dieser Eisbrocken wurden durch Kollisionen, den Schwerkrafteinfluss nahe vorbeiziehender Sterne oder anderer Turbulenzen aus ihrer ursprünglichen Bahn geworfen. Dadurch wurden sie in Richtung des inneren Sonnensystems abgelenkt und wurden zu langperiodischen Kometen. Weil die Oortsche Wolke uns in allen Richtungen umgibt, sind die Flugbahnen der langperiodischen Kometen oft stark gegenüber der Ebene der Planeten geneigt. Die Flugbahn von Komet C/2022 E3 steht sogar fast senkrecht auf der Planetenebene.
