Mysteriöse langperiodische Kometen könnten häufiger - und größer - sein, als die Astronomen dachten. Studien wie diese werden helfen aufzudecken, welche Art von Gefahr sie darstellen könnten.
Eine Animation eines Kometen, der sich in der Nähe der Sonne befindet und über die NASA / JPL-Caltech seinen charakteristischen Schwanz entwickelt hat.
Frühe Himmelsbeobachter hatten keine Ahnung, woher Kometen kommen, und hielten sie manchmal für kranke Omen. Die heutigen Astronomen kennen Kometen als kleine Eiskörper, die unsere Sonne umkreisen. Langzeitkometen - solche mit einer Umlaufbahn um die Sonne von mehr als 200 Jahren - sind immer noch sehr mysteriös, aber Astronomen sagten diese Woche, dass sie Daten von NASAs WISE-Raumfahrzeugen verwendet haben, um einen Schritt nach vorn zu machen, um diese eisigen Besucher von außen zu verstehen Sonnensystem.
Sie sagten, sie hätten erfahren, dass langperiodische Kometen viel häufiger vorkommen als bisher angenommen, und dass sie offensichtlich wesentlich größer sind als eine bestimmte Teilmenge von kurzperiodischen Kometen. Die Astronomen veröffentlichten ihre Arbeiten am 14. Juli 2017 im Peer-Review Astrophysical Journal.
Es wird angenommen, dass Kometen mit langer Laufzeit aus der Oort-Wolke stammen, die ungefähr 300 Milliarden Kilometer von unserer Sonne entfernt beginnt. Die Oortenwolke ist zu weit entfernt - und die Kometen darin sind zu klein -, um von irdischen Teleskopen direkt beobachtet zu werden. Astronomen beobachten Kometen mit langer Periode, die sich unserer Sonne aus zufälligen Richtungen im Weltraum nähern. Dies ist einer der Gründe, warum die Oort-Wolke als Hülle dargestellt wird, die das Sonnensystem vollständig umgibt.
Größer anzeigen. | Künstlerische Darstellung des Kuipergürtels und der Oort Cloud. Es wird angenommen, dass Kometen mit langer Periode aus der Oort-Wolke stammen. Bild über die NASA.
Das Raumschiff WISE (Wide-Field Infrared Survey Explorer) der NASA hat den gesamten Himmel (zweimal) bei infraroten Wellenlängen gescannt. Die primäre Missionsphase endete im Jahr 2011, aber die Astronomen schürfen nach wie vor die Fülle an Daten für Studien von langperiodischen Kometen sowie für eine Vielzahl anderer Weltraumobjekte. In der Erklärung dieser Woche sagte die NASA, Wissenschaftler, die WISE-Daten analysierten, fanden heraus, dass es etwa siebenmal mehr Kometen mit langer Periode gibt, die einen Durchmesser von mindestens 0,6 Meilen (1 km) haben, als vorhergesagt worden war.
Diese Wissenschaftler beobachteten auch, dass in acht Monaten drei- bis fünfmal so viele langperiodische Kometen an der Sonne vorbeizogen, wie vorhergesagt worden war. James Bauer, Hauptautor der Studie und jetzt ein Forschungsprofessor an der University of Maryland, College Park, sagte:
Die Anzahl der Kometen spricht für die Menge des Materials, das bei der Entstehung des Sonnensystems übrig bleibt. Wir wissen jetzt, dass aus der Oort Cloud mehr relativ große Brocken antiken Materials stammen, als wir dachten.
Warum verlassen Kometen die Oort-Wolke, um sich unserer Sonne zu nähern? Die NASA sagte, die Dichte der Kometen in der Oort Cloud sei gering, so dass die Wahrscheinlichkeit, dass Kometen in der Oort Cloud kollidieren, sehr gering ist. Langzeitkometen, die WISE beobachtet hat, wurden wahrscheinlich vor Millionen von Jahren aus der Oort-Wolke geworfen.
Wir sehen Kometen nur dann, wenn sie sich der Sonne nähern, und zwar in ihren höchst elliptischen Bahnen. Per Definition benötigen langperiodische Kometen mindestens 200 Jahre, um die Sonne einmal zu umkreisen. Aber manche brauchen Tausende oder sogar Millionen von Jahren, um die Sonne einmal zu umkreisen. Bild über Vagabunden des Sonnensystems / Pearl Elliot.
Die Wissenschaftler fanden auch heraus, dass langperiodische Kometen im Durchschnitt doppelt so groß sind wie die sogenannten Jupiter-Familienkometen. Dies ist eine Teilmenge von Kometen mit kurzer Periode. Sie kamen irgendwann in der Nähe des größten Planeten unseres Sonnensystems, des Jupiters, vorbei und hatten ihre Umlaufbahnen von der starken Schwerkraft des Jupiters geprägt. 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 der Langzeit- und Jupiter-Familie in unserem Sonnensystem vorhanden sind, konnten jedoch die Größe von Langzeitkometen nicht gut messen. Das liegt daran, dass ein Komet ein Koma hat, eine Wolke aus Gas und Staub, die in Bildern verschwommen erscheint und den Kometenkern verdeckt. Mithilfe der WISE-Daten, die das infrarote Leuchten dieses Komas zeigen, konnten die Wissenschaftler das Koma vom gesamten Kometen subtrahieren und die Kerngrößen dieser Kometen abschätzen.
Die Daten stammen aus den WISE-Beobachtungen von 2010 von 95 Kometen der Jupiter-Familie und 56 Kometen mit langer Periode.
Die Ergebnisse bestätigen die Vorstellung, dass Kometen, die an der Sonne vorbeiziehen, in der Regel kleiner sind als solche, die viel mehr Zeit außerhalb der Sonne verbringen. Dies liegt daran, dass die Kometen der Jupiter-Familie mehr Hitze ausgesetzt sind, was dazu führt, dass flüchtige Substanzen wie Wasser sublimieren und auch anderes Material von der Oberfläche des Kometen abziehen.
Diese Abbildung zeigt, wie Wissenschaftler Daten von NASAs WISE-Raumfahrzeugen verwendeten, um die Größe der Kometenkerne oder -kerne zu bestimmen. Sie subtrahierten ein Modell des Verhaltens von Staub und Gas in Kometen, um die Kerngröße zu erhalten. Bild über NASA / JPL-Caltech.
Die Wissenschaftler sagten, dass die Existenz von so viel mehr langperiodischen Kometen als vorhergesagt darauf hindeutet, dass mehr von ihnen wahrscheinlich die Planeten beeinflusst haben und eisige Materialien aus den Außenbereichen des Sonnensystems liefern.
Sie sagten, dass ihre Ergebnisse für die Einschätzung der Wahrscheinlichkeit von Kometen wichtig sein werden, die die Planeten unseres Sonnensystems, einschließlich der Erde, beeinflussen. 2013 wurde die WISE-Mission in NEOWISE umbenannt. Seine Aufgabe ist es nun, erdnahe Objekte (Near-Earth Objects, NEOs) zu untersuchen, dh Objekte, die mit der Erde kollidieren können. Amy Mainzer, Mitautorin der Kometenstudie am NASA Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Kalifornien, und Hauptforscherin der NEOWISE-Mission, sagte:
Kometen bewegen sich viel schneller als Asteroiden, und einige von ihnen sind sehr groß. Studien wie diese helfen uns zu definieren, welche Art von Gefahr Kometen mit langer Laufzeit darstellen können.
Fazit: Langperiodische Kometen - die Hunderte oder Tausende oder sogar Millionen von Jahren benötigen, um unsere Sonne zu umkreisen - sind sehr mysteriös. Wissenschaftler nutzten kürzlich WISE-Raumfahrzeugdaten, um zu erfahren, dass Kometen mit langer Laufzeit zahlreicher sind als vorhergesagt und dass sie etwa doppelt so groß sind wie Kometen der Jupiter-Familie, die 20 Jahre oder weniger benötigen, um die Sonne zu umkreisen.