Ein großer Komet mit hellem Kopf und einem Schweif, der sich über den halben Himmel erstreckt, ist ein sehr eindrucksvolles Objekt. Man kann leicht verstehen, dass solche Kometen in alten Zeiten Schrecken, verbreitet haben. Sie galten immer als Unglücksboten, und die Furcht vor den Kometen besteht bei Naturvölkern bis heute fort.
Dabei ist ein Komet keineswegs so bedeutend, wie er manchmal aussieht. Er besteht aus kleinen Partikeln - hauptsächlich mit Eis - und dünnem Gas. Die Erde ist wiederholt durch einen Kometenschweif hindurchgegangen, ohne dass irgendetwas passiert wäre.
Anatomie eines Kometen
Drei wesentliche Teile bilden einen großen Kometen: der Kern, in dem die meiste Masse enthalten ist, die den Kopf umgebende Koma und der Schweif. Koma und Schweif erscheinen nur, wenn der Komet sich der Sonne nähert und deren Strahlung den eishaltigen Kern verdampft. Später verschwindet der Schweif wieder. Kleine Kometen haben oft keinen Schweif und sehen dann am Himmel wie matt schimmernde Wattebäusche aus.
Es gibt zwei Arten von Schweifen: solche aus Staub und solche aus Gas. Der Gasschweif ist in der Regel gerade, der Staubschweif dagegen gekrümmt, weil er hinter dem Kometen nachhängt. Die Schweife sind immer mehr oder weniger von der Sonne weg gerichtet, auch wenn sich der Komet von der Sonne entfernt. Eine wesentliche Rolle für die Bewegungen der Kometenschweife spielt der Sonnenwind. Der deutsche Astrophysiker Ludwig Biermann hat bereits 1950 den Einfluss dieser - damals noch weitgehend unbekannten - Partikelstrahlung der Sonne auf die Bewegungen der Kometenmaterie vorausgesagt.
Kurz- und langperiodische Kometen
Im Gegensatz zu den Planeten bewegen sich die meisten Kometen auf sehr exzentrischen Bahnen, die sie für viele Jahre weit von der Sonne hinwegführen. Daneben gibt es einige Dutzend kurzperiodische Kometen. Ihr bekanntester ist der Komet Encke mit einer Periode von nur 3,3 Jahren. Alle kurzperiodischen Kometen sind lichtschwach und meist nur mit Mühe im Fernrohr zu beobachten. Wenn ihre Bahnen der Kreisform nahekommen, kann man sie oft während ihres ganzen Weges um die Sonne verfolgen. Sonst lassen sich die Kometen nur in Sonnennähe beobachten, wenn sie durch die Sonne zum Leuchten und (oft) zur Schweifentwicklung angeregt werden.
Andere periodische Kometen benötigen Jahrzehnte für einen Umlauf. Am berühmtesten ist der Halleysche Komet, der als helles Objekt für das bloße Auge ungefähr alle 76 Jahre wiederkehrt. Wegen der Störungen durch die Planeten, vor allem den mächtigen Jupiter, ist seine Umlaufzeit nicht ganz konstant. Nach seiner letzten Erscheinung 1986 wird der Halleysche Komet für 2061 wiedererwartet. Man hat ihn nachweislich schon Jahrhunderte vor unserer Zeitrechnung beobachtet.
Viele große Kometen haben so lange Perioden, dass man sie nicht genau bestimmen kann. Es wäre müßig, ihre Wiederkehr vorhersagen zu wollen. Besonders eindrucksvoll war der große Komet von 1843, dessen Koma größer war als die Sonne, und ein Komet von 1882, der 60mal heller wurde als der Vollmond. Auch 1910 erschien außer dem Halleyschen noch ein anderer, viel hellerer Komet. Bei Kometen muss man allerdings stets auf Überraschungen gefasst sein. So war der Komet Kohoutek von 1973 eine ziemliche Enttäuschung, nachdem übereifrige Publizisten von drei möglichen Schätzungen seiner Helligkeitsentwicklung den höchsten theoretischen Grenzwert als die tatsächlich zu erwartende Helligkeit hingestellt hatten. In Wirklichkeit hielt sich der Komet dann durchaus im Rahmen der weniger optimistischen Prognosen.
Kurzlebige Kometen
Wenn ein Komet das Perihel, den der Sonne nächsten Punkt seiner Bahn, durchläuft, schwingt der Schweif sich wieder in die Gegenrichtung zur Sonne. Oft wird der Schweif auch zerstört, und es bildet sich ein neuer. Die Schweife entstehen durch Verdunstung von Kernmaterial, das dabei in erheblichem Maß verbraucht wird. Deshalb sind Kometen für astronomische Begriffe kurzlebige Gebilde: Beispielsweise hatte der Komet Westphal von 1913 eine Periode von 62 Jahren, verschwand dann und wurde nicht wieder gesehen, der Komet Biela eine Periode von 6,75 Jahren. Biela spaltete sich 1846, erschien in Zwillingsform 1852 wieder und überraschte die Astronomen 1872 durch einen starken Meteorschauer, der an seiner Stelle auftrat. Damit war der enge Zusammenhang zwischen Kometen und Meteoren deutlich geworden.
Wenn die Meteoriten Zerfallsprodukte von Kometen sind und Kometen auch sonst oft starke Abnutzungserscheinungen in Form ständiger Abnahme ihrer Helligkeit von Perihel zu Perihel erkennen lassen, muss man fragen, woher sie eigentlich stammen. Neben der oft vertretenen und bei sehr langperiodischen Exemplaren nie ganz auszuschließenden Möglichkeit, dass sie Vagabunden aus dem Bereich der fernen Sterne sind und das Sonnensystem nur als Gäste durchqueren, wurde auch daran gedacht, dass es weit außerhalb der Planetenbahnen eine zu unserem Sonnensystem gehörige »Kometen-Wolke« gebe, die ein fast unerschöpfliches Reservoir darstelle. Die Entdeckung neuer Kometen geschieht auch in unserer Zeit noch oft durch eifrige Liebhaberastronomen.
Ihre nähere Erforschung durch Raumsonden ist beabsichtigt und von großem wissenschaftlichem Interesse.
Meteore und Meteorite
Unter dem aus dem Griechischen übernommenen Begriff »Meteor« verstand man ursprünglich alle in der Luft schwebenden oder vom Himmel fallenden natürlichen Körper außer den Wolken. So wurde »Meteorologie« zur Bezeichnung für die Wetterkunde. Heute heißen Meteore alle Leuchterscheinungen in der Atmosphäre, die durch von außen eindringende kleine kosmische Körper verursacht werden. Diese Körper selbst nennt man »Meteorite«. Im Sprachgebrauch gibt es daneben noch Sternschnuppen, Feuerkugeln und Boliden. Erst seit dem Beginn des 19. Jh. ist bekannt, dass die Meteorerscheinungen eigentlich außerirdischen Ursprungs sind.
Eindringlinge hoher Geschwindigkeit
Ein Meteoritenteilchen ist meist kleiner als ein Sandkorn und bewegt sich um die Sonne. Es wird erst sichtbar, wenn es in die Atmosphäre der Erde eindringt. Dieser Zusammenstoß erfolgt mit einer Geschwindigkeit, die Dutzende von Kilometern in der Sekunde erreicht. Dabei verdampft das Teilchen gewöhnlich schon in großer Höhe durch die entstehende Reibungshitze. Es kommt zur Meteorerscheinung, für die wohl hauptsächlich verwickelte elektrische Vorgänge verantwortlich sind. Jedenfalls kann man Meteore auch bei Tag durch ihr Radarecho nachweisen. Meteorspuren in der Hochatmosphäre wurden sogar schon dazu benutzt, stoßweise ausgestrahlte Funksignale auf sehr kurzen Wellen entfernten Empfangsstationen zuzuspiegeln.
Meteorschauer
Man unterscheidet zwischen vereinzelt auftretenden (sporadischen) Meteoren und Meteorschauern. Während sporadische Meteore jederzeit und aus jeder Richtung auftreten können, hängen Meteorschauer mit den Kometen zusammen. Beispielsweise bewegt sich der berühmte Leonidenstrom, der die Schauer um den 16. November verursacht, in der Bahn des schwachen periodischen Kometen Tempel 1866. Bei dem Kometen Biela hat man direkt beobachtet, wie der Kern zerfiel und an seiner Stelle schließlich ein Meteorschauer auftrat.
Die Stärke eines Meteorschauers pflegt man durch diejenige Anzahl von Meteoren anzugeben, die ein Beobachter unter idealen Bedingungen in einer Stunde sehen würde, wenn der Radiant im Zenit läge. Für den besonders zuverlässigen Perseidenstrom, dessen Maximum auf den 11. August fällt, beträgt diese Zahl 70. Dabei sind Meteore nicht mitgerechnet, die für das bloße Auge zu schwach sind. In Wirklichkeit gibt es also viel mehr solcher Mikrometeorite. Schon für ein Meteor 1. Größe wird die Meteoritenmasse auf nicht mehr als 0,006 bis 1,6 g geschätzt. Insgesamt dürften aber täglich schätzungsweise einige Tausend Tonnen meteoritischer Substanz auf die Erde treffen.
Da die Meteorite auf parallelen Bahnen durch den Weltraum ziehen, scheinen die Meteore eines solchen Stroms jeweils von einem bestimmten Punkt am Himmel auszustrahlen, den man deshalb »Radiant« nennt. Das ist im Grunde der gleiche perspektivische Effekt, den man erlebt, wenn man bei Schneetreiben nachts im Autoscheinwerferlicht alle angestrahlten Flocken von einem Punkt herankommen sieht. Die für bestimmte Schauer verantwortlichen Meteorströme werden üblicherweise nach den Sternbildern benannt, in denen ihre Radianten liegen.
Meteorströme
Bekannte, jedes Jahr wiederkehrende Meteorströme sind die Quadrantiden mit Maximum am 3. Januar, die Lyriden (22. April), die Mai-Aquariden (5. Mai), die mit dem Halleyschen Kometen verwandt sind, die Perseiden (11. August), die Orioniden (19. Oktober), die Tauriden (13. November), die Phoeniciden (4. Dezember), die Geminiden (12. Dezember) und die Ursiden (22. Dezember). Die Leoniden mit Maximum am 16. November sind weniger verlässlich, weil ihre Meteorite mehr in Haufen auftreten und sich nicht über die ganze Bahn verteilen. Deswegen trifft die Erde selten mit einem solchen Haufen zusammen. Da 1966 und 1999 gute Leonidenjahre waren, sind die nächsten glanzvollen Erscheinungen wohl erst wieder 2033-34 und 2066-67 zu erwarten.
Die Geschichte der Meteorite
Wenn ein größerer Körper mit der Erdatmosphäre zusammenstößt, kann er mit einem Teil seiner Masse unzerstört bis zum Erdboden herabfallen. Hierdurch erhalten wir echte Proben außerirdischer Materie, die für die Wissenschaft höchst interessant sind - auch noch im Zeitalter der Raumfahrt, dank der ja Mondgestein zur Erde gebracht worden ist. Man unterscheidet zwischen Stein- und Eisenmeteoriten. Eisenmeteorite oder Siderite zeigen beim Anätzen von Schnittflächen charakteristische Muster, die sogenannten Widmanstätterschen Figuren.
Im Altertum wurden Meteorite als vom Himmel gefallene Steine gefürchtet und verehrt. So ist der berühmte schwarze Stein in der Zentralmoschee von Mekka wohl sicher ein Meteorit. Noch 1795 hielt man einen in England niedergegangenen Brocken von 25 kg für Auswurf des Vulkans Hekla auf Island. Erst 1803 gelang dem Astronomen Jean-Baptiste Biot (1774-1862) der Nachweis, dass solche Objekte extraterrestrischer Herkunft sind. Der größte heute in einem Museum - dem Hayden Planetarium, New York - ausgestellte Meteorit wiegt etwa 31 Tonnen. Berühmt ist auch der Meteoritenkrater Canon Diablo in Arizona. Es gibt aber bis heute keinen verbürgten Fall, dass ein Mensch durch Meteoriteneinschlag getötet worden wäre. Selbst für Astronauten ist die Gefährdung durch Meteoriten äußerst gering.
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