Kometen und Kometenaktivität

Eisige Kleinkörper, die leuchtende Koma und Schweife entwickeln, wenn die Sonneneinstrahlung flüchtige Stoffe von ihren Kernen treibt und dabei primitives Material aus dem Kältespeicher des Sonnensystems mitführt.

Definition

Kometen sind kleine eisige Körper, die, wenn sie in Sonnennähe erwärmt werden, Gas und Staub freisetzen, um eine leuchtende Koma und einen oder mehrere Schweife um einen festen Kern zu bilden.

Scope

Dieses Thema behandelt Kometen: die Struktur und Zusammensetzung ihrer eisigen, staubreichen Kerne; die Sublimations-getriebene Aktivität, die eine Koma und die ausgeprägten Gas- und Staubschweife erzeugt; ihre Ursprungsreservoire im Kuipergürtel und der fernen Oortschen Wolke; und ihre dynamische Lieferung in das innere Sonnensystem. Es behandelt auch, was Kometen über primordiale Eise und organische Stoffe verraten, ihre Verbindung zu Meteoritenschauern und Ergebnisse von Missionen, die an Kometenkernen vorbeigeflogen, auf sie eingeschlagen und sie umkreist haben.

Core questions

• Woraus bestehen Kometenkerne und wie sind Eise und Staub in ihnen angeordnet?
• Wie treibt die Sonneneinstrahlung die Ausgasung an, die Koma und Schweife erzeugt?
• Woher kommen Kometen und wie werden sie in das innere Sonnensystem transportiert?
• Was verraten uns Kometen über die primitiven Eise, organischen Stoffe und das Wasser des frühen Sonnensystems?

Key theories

Schmutziger Schneeball / Eisiges Konglomerat als Kern

Ein Kometenkern ist eine feste Mischung aus Eis und Staub, deren Sublimation bei Erwärmung die Koma und die Schweife erzeugt und einen kleinen nicht-gravitativen Schub auf den Kern ausübt.

Oortsche Wolke als Reservoir

Langperiodische Kometen stammen aus einer riesigen, annähernd kugelförmigen Wolke eisiger Körper am äußeren Rand des Gravitationseinflusses der Sonne, aus der vorbeiziehende Sterne und galaktische Gezeiten sie nach innen verdrängen.

Mechanisms

Wenn sich ein Komet der Sonne nähert, sublimieren Oberflächen- und oberflächennahe Eise und reißen Staub in eine Koma, die der Sonnenwind und der Strahlungsdruck in getrennte Ionen- und Staubschweife fegen. Dieselbe Ausgasung erzeugt Jets und einen reaktiven Schub, der die Umlaufbahn stört. Kometen stammen aus dem Kuipergürtel und der Oortschen Wolke und werden durch planetare und galaktische Störungen nach innen transportiert.

Clinical relevance

Kometen bewahren einige der primitivsten Eise und organischen Moleküle im Sonnensystem, informieren Debatten über die Lieferung von Wasser und präbiotischem Material zur Erde und sind die Mutterkörper von Meteoritenschauern.

History

Edmond Halley zeigte 1705, dass einige Kometen periodisch sind, und Whipples Modell des eisigen Konglomerats von 1950 sowie Oorts Vorschlag einer fernen Kometenwolke von 1950 etablierten den modernen Rahmen. Raumfahrzeuge wie Giotto bei Halley, Deep Impact bei Tempel 1, Stardusts Probenrückführung und der Rosetta-Orbiter sowie der Philae-Lander bei Komet 67P haben Kerne direkt untersucht.

Debates

Haben Kometen das Wasser der Erde geliefert?

Es wird diskutiert, ob Kometen oder wasserführende Asteroiden den Großteil des Wassers der Erde geliefert haben, wobei isotopische Messungen wie das Deuterium-zu-Wasserstoff-Verhältnis in verschiedenen Kometen Aufschluss geben.

Key figures

• Fred Whipple
• Jan Oort
• Gerard Kuiper
• Matt Taylor

Seminal works

• whipple1950
• oort1950
• taylor2017

Frequently asked questions

Warum haben Kometen Schweife?

Wenn sich ein Komet der Sonne nähert, verdampfen seine Eise und setzen Staub frei, und Sonnenlicht sowie der Sonnenwind drücken dieses Material von der Sonne weg, wodurch Schweife entstehen, die immer ungefähr von ihr wegzeigen.

Woher kommen Kometen?

Kurzperiodische Kometen stammen hauptsächlich aus dem Kuipergürtel jenseits des Neptun, während langperiodische Kometen aus der fernen Oortschen Wolke am Rande des Sonnensystems kommen.