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Kometen, auch Schweifsterne genannt, sind kleine, zerbrechliche und unregelmäßig geformte Körper, die aus einer Mischung aus gebundenen Körnchen und gefrorenen Gasen bestehen. Sie haben stark exzentrische Flugbahnen, die sie sehr nahe an die Sonne führen und weit in den Raum schleudern, meist hinter die Bahn von Pluto:
Kometen sind, ähnlich wie Asteroiden und Meteoroiten, Überreste der Planetenentstehung. Man vermutet eine bis zu 40.000 - 150.000 AE (Astronomische Einheit) in den interstellaren Raum hinausreichende, sogenannte Oortsche Wolke. Dort könnten sich hunderte von Milliarden Kometen bzw. nur deren Kerne ruhen. Durch Gravitationsstörungen anderer Sterne werden gelegentlich Kometenkerne ins Innere des Sonnensystems geschleudert. Neuerdings nimmt man eine weitere Ansammlung von Kometen kurz hinter der Plutobahn an, den Kuiper-Gürtel.
Kometen bestehen aus gasförmigen und festen Teilchen. Der eigentliche Körper, der sogenannte Kern, besteht aus Eis von Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methangas, Wasser und Staub. Sein Durchmesser beträgt etwa 1 km bis 100 km.
Irgendwann kommt der Kern auf seiner Umlaufbahn in warme, sonnennahe Bereiche unseres Sonnensystems. Zwischen Saturn und Jupiter wird es warm genug, so dass sehr flüchtige Substanzen wie Kohlendioxyd auftauen. Im Vakuum des Weltraums können jedoch keine Flüssigkeiten existieren. Auftauende Substanzen gehen deshalb gleich in einen gasförmigen Zustand über.
Ein nur wenige Kilometer großer Körper, der etwa die Dichte von Wassereis hat, besitzt keine nennenswerte Schwerkraft an seiner Oberfläche haben. Deshalb entweichen die Gase in den Weltraum und bilden eine rasch sehr groß werdende Blase aus extrem verdünntem Gas. Diese Blase wird Koma genannt und kann durchaus 100.000 Kilometer gross werden. Beim Abdampfen werden auch Staubkörnchen gelöst, die ebenfalls in der Koma langsam vom Kern in alle Richtungen wegdriften. Je näher der Komet der Sonne kommt, desto mehr Gas verliert er in den Weltraum und desto eindrucksvoller wird die Koma.
Wenn sich Kometen der Sonne nähern, entwickeln sie enorme Schweife aus leuchtendem Material, die sich über Millionen von Kilometern vom Kopf weg sonnabgewandt erstrecken, dann sind sie eindrucksvoll zu sehen:
In Sonnennähe wird durch die Strahlung der Sonne das Gas in der Koma zum Teil ionisiert (d.h. elektrisch geladen). Das ionisierte Kometengas wird am Rand der Koma vom Partikelstrom der Sonne (Sonnenwind) und denmdarin eingelagerten Magnetfeldern mitgerissen. Die ionisierten Gase folgen dann dem Sonnenwind und fluoreszieren im ultravioletten Licht der Sonne. So erscheinen die Gase in den Fotos vom Kometen Hale-Bopp als bläulicher Schweif. Dieser Gasschweif zeigt immer radial von der Sonne weg.
Bei grossen Kometen kann besonders der Gasschweif so lang wie die Distanz Erde - Sonne werden. Um jedoch einen Kometenschweif in voller Länge beobachten zu können, ist ein Standort mit sehr dunklem Nachthimmel notwendig.
Kometen kann man nur in Sonnennähe beobachten, sonst sind sie unsichtbar. Die meisten Kometen besitzen stark exzentrische Umlaufbahnen, die sie weit hinter die Bahn des Pluto tragen; sie werden einmal gesichtet und verschwinden für Jahrtausende. Nur die kurz- und mittelperiodischen Kometen (wie der Halleysche Komet) bleiben einen Großteil ihres Umlaufs innerhalb der Plutobahn.
Mit jeder Reise durch das Zentrum des Sonnensystems werden Kometen daher immer kleiner. Nach etwa 500 Passagen an der Sonne haben die Kometen einen Großteil ihres Eises und ihrer Gase verloren, die ein felsiges Objekt mit starken Ähnlichkeiten mit einem Asteroid hinterlassen (etwa die Hälfte der erdnahen Asteroiden dürften „tote“ Kometen sein ).
Ein Komet, dessen Bahn ihn nahe an die Sonne trägt, kann sehr wahrscheinlich auf ihr oder einem der Planeten ,besonders an Jupiter , aufschlagen oder bei Annäherung aus dem Sonnensystem geschleudert werden.
Jenseits des Planeten Neptun gibt es unglaublich viele Kometenkerne, die noch aus der Entstehungszeit stammen. Der Bereich, der ausserhalb der Neptunbahn beginnt nennt man den Kuiper-Gürtel. Ein paar Dutzend Objekte hat man dort direkt gesehen. Die entdeckten Objekte sind allerdings deutlich größer als ein typischer Komet, nämlich mehrere hundert Kilometer. Der Planet Pluto mag mit seinen 2.200 Kilometern Durchmesser einfach nur der Grösste unter den Objekten im Kuiper-Gürtel sein, denn das zweitgrösste entdeckte Objekt dort draussen ist etwa halb so gross wie Pluto. Brocken in der Grösse von Kometenkernen können noch nicht direkt gesehen werden, existieren aber zweifellos in grosser Zahl.
Manche Kometen haben Bahnen die sie noch viel weiter hinaus führen, bis in Distanzen des 10'000-fachen der Distanz Erde - Sonne. Man nennt diesen Bereich die Oortsche Wolke der Kometenkerne.
Da weder im Kuipergürtel noch in der Oortschen Wolke Kometenkerne unseren Instrumenten zugänglich sind, kann auch kein Katalog der dort vorhandenen Objekte erstellt werden, der es zuliesse, Kometenerscheinungen so genau auf Jahrhunderte im Voraus zu prognostizieren, wie es beispielsweise bei Sonnenfinsternissen der Fall ist. Erst wenn der Kometenkern nur noch etwa fünf mal weiter von der Sonne entfernt ist, als es die Erde ist, besteht gute Aussicht auf Entdeckung. Nur für diejenigen Kometen, die bereits einmal in Sonnennähe waren und deren Bahn vermessen wurde, kann die Wiederkehr vorhergesagt werden; wie es Halley tat.
Die meisten Kometen tauchen somit unerwartet auf, und man kann ihre Erscheinung erst ein paar Monate im Voraus bekannt geben. Der nächste Komet vom Kaliber Hale-Bopps kann daher schon in zwei Jahren oder erst nach zwei Jahrhunderten kommen.
Eine komplette Auflistung aller Kometen, die in nächster Zeit (bis 2178) die Erde passieren:
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