mini|hochkant=1.2|Der Komet Tschurjumow-Gerassimenko (ca. 4 km groß), aufgenommen von der Raumsonde Rosetta (2014) mini|hochkant=1.2|Hale-Bopp, aufgenommen am 11. März 1997 mini|hochkant=1.2|Der Große Komet von 1881 (Zeichnung von É. L. Trouvelot)
Ein Komet (von („Haarstern“), abgeleitet von („Haupthaar, Mähne“)) oder Schweifstern ist ein kleiner Himmelskörper von meist einigen Kilometern Durchmesser, der in den sonnennahen Teilen seiner Bahn eine durch Ausgasen erzeugte Koma und meist auch einen leuchtenden Schweif (Lichtspur) entwickelt.
Die meisten Kometen sind, wie die meisten Asteroiden, Überreste der Entstehung des Sonnensystems. Sie bildeten sich in den äußeren, kalten Bereichen des Sonnensystems (überwiegend jenseits der Neptunbahn), wo die reichlichen Wasserstoff- und Kohlenstoff-Verbindungen zu Eis resublimierten. Einige entstanden aber auch in anderen Sternsystemen und wurden vom Sonnensystem gravitativ eingefangen.
Kometen bestehen aus Eis, Staub und lockerem Gestein. In Sonnennähe ist der meist nur wenige Kilometer große Kometenkern von einer diffusen, nebeligen Hülle umgeben, die Koma genannt wird, und eine Ausdehnung von 2 bis 3 Millionen Kilometern erreichen kann. Kern und Koma zusammen nennt man auch den Kopf des Kometen. Das auffälligste Kennzeichen der von der Erde aus sichtbaren Kometen ist jedoch der Schweif. Er bildet sich erst ab einer Sonnenentfernung unter 2 AE, kann aber bei großen und sonnennahen Objekten eine Länge von mehreren 100 Millionen Kilometern erreichen. Meistens sind es aber nur einige zehn Millionen Kilometer.
Die Zahl neu entdeckter Kometen lag bis in die 1990er Jahre bei etwa zehn pro Jahr und stieg seither durch automatische Suchprogramme und Weltraumteleskope merklich an. Mit Annäherung an die Sonne beginnen sie stärker zu leuchten, doch lässt sich die Entwicklung von Helligkeit und Schweif nicht genau voraussagen. Wirklich eindrucksvolle Erscheinungen gibt es nur etwa zehn pro Jahrhundert.Otto von Struve, Beverly Lynds, Helen Pillans: Astronomie. Einführung in ihre Grundlagen. de Gruyter-Verlag, Berlin 1967, S. 180 ff. Die meisten neuen und schon bei früheren Umläufen beobachteten Kometen sind nur im Fernrohr sichtbar.
Geschichte der Kometenforschung mini|hochkant=1.4|Merkvers von 1661 über die Auswirkungen eines Kometen
Schon in der Frühzeit erregten Kometen großes Interesse, weil sie plötzlich auftauchen und sich völlig anders als andere Himmelskörper verhalten. Im Altertum und bis zum Mittelalter wurden sie deshalb häufig als Schicksalsboten oder Zeichen der Götter angesehen.
In der Antike kam es bei der Beobachtung einer Konjunktion mit bloßem Auge scheinbar zu einer Verschmelzung von einem Planeten mit einem Stern, die von Aristoteles in seiner Schrift Meteorologica im Jahr 350 v. Chr. erwähnt wird und als mögliche Ursache für die Entstehung von Kometen angesehen wurde. Es handelt sich offenbar um ein zirka zehn Jahre vor der Niederschrift in Griechenland in den Morgenstunden am östlichen Horizont zu sehendes Ereignis, bei der der kleinste Winkelabstand zwischen dem ekliptiknahen Stern Wasat und dem Planeten Jupiter im Sternbild Zwillinge nur rund 20 Bogenminuten betrug. Aufgrund der Tatsache, dass bei diesem Ereignis kein Komet entstanden war, schloss Aristoteles solche Ereignisse als Ursache für das Erscheinen von Kometen aus.Aristoteles: Meteorology, Teil 6, Buch I, um 350 vor Christi Geburt, ins Englische übersetzt von Erwin Wentworth Webster (* 1880; † 1917), abgerufen am 30. Juni 2021 Aristoteles und Ptolemäus hielten Kometen daher für Ausdünstungen der Erdatmosphäre.
Nach Diodor von Sizilien (1. Jahrhundert v. Chr.) konnten schon die Babylonier oder Chaldäer Kometen beobachten und ihre Wiederkehr berechnen.Diodorus Siculus: Historische Bibliothek. Buch 15, Kap. 50, Abs. 2–3, siehe Julius Friedrich Wurm: Diodor’s von Sizilien historische Bibliothek. Band 3, Stuttgart 1838, S. 1368; Diodorus Siculus. Library of History (Book XV)@uchicago.edu (englisch), abgerufen am 9. Dezember 2018. Pythagoras von Samos, dessen Lehren von ägyptischem und persischem Wissen beeinflusst waren, lehrte nach einer Legende: Kometen seien Himmelskörper, die eine geschlossene Kreisbahn hätten, also in regelmäßigen Zeitintervallen wieder sichtbar würden. Dem römischen Autor Seneca zufolge war man in den antiken Großreichen enttäuscht, wenn Kometen nicht wiederkehrten, Vorhersagen darüber sich also als falsch erwiesen.Andre Führer : Die Wandlung des Weltbildes im 16. Jahrhundert unter besonderer Berücksichtigung von Kometenerscheinungen, Vortrag Universität Hamburg 12.6.1998, im Rahmen einer Vorlesung Mathematische Stochastik SS 98, abrufbar unter http://www.fuehrer2000.de/math/Komet_MA.pdfhttp://www.fuehrer2000.de/math/Komet_MA.pdf
Erst Regiomontanus erkannte in den Kometen selbständige Himmelskörper und versuchte 1472, eine Bahn zu vermessen. Die älteste gedruckte Kometenschrift ist wahrscheinlich der 1472 in Beromünster und 1474 in Venedig erschienene Tractatus de Cometis des im unterfränkischen Goßmannsdorf bei Hofheim geborenen Zürcher Stadtarztes Eberhard Schleusinger, dessen Werk die Grundlage für Johannes Lichtenbergers Pronosticatio darstellt.Schleusinger, Eberhard. In: Verfasserlexikon. Band VIII, Sp. 716 ff.Astronomie Nürnberg. Im Februar und März 1524 gab es eine seltene Konjunktion aller sieben Wandelgestirne in den Wassersternbildern Wassermann und Fische, die nach der astrologischen Ausdeutung von Johannes Carion in dessen Prognosticatio nicht nur zu einer Sintflut, sondern auch zur Entstehung zahlreicher Kometen („irrende Sterne“) führen sollte.
Als Beginn der wissenschaftlichen Kometenforschung kann die Erkenntnis Tycho Brahes gelten, dass sie keine Erscheinungen der Erdatmosphäre sind. Denn er stellte beim Kometen von 1577 fest, dass er mindestens 230 Erdradien entfernt sein müsse. Es dauerte jedoch noch viele Jahrzehnte, bis sich diese Annahme durchsetzen konnte, und selbst Galilei widersprach ihr noch.
mini|hochkant|Halleyscher Komet
Edmond Halley gelang es 1682, den in diesem Jahr auftauchenden, und später nach ihm „Halleyscher Komet“ benannten Schweifstern als periodisch wiederkehrenden Himmelskörper nachzuweisen. Der auch 1607, 1531 und 1456 beobachtete Komet bewegt sich auf einer langgestreckten Ellipse in 76 Jahren um die Sonne. Friedrich Wilhelm Bessel bestimmte 1804 dessen Bahn bei der Sonnenannäherung im Jahre 1607 auf der Basis der Beobachtungsdaten von Thomas Harriot und Nathaniel Torporley neu, indem er die tatsächliche Kometenbahn als parabelnahe Ellipse annäherte.https://www.deutschlandfunk.de/der-todbringende-komet-100.html Die genaue Berechnung solcher früheren Annäherungen gab wichtige Hinweise über Bahnstörungen durch Planeten und machte die Bahnbestimmung sicherer.
Für seine darauffolgende Arbeit über den Großen Kometen von 1807 erhielt Bessel 1811 den Lalande-Preis. Bei der Wiederkehr des Halleyschen Kometen im Jahr 1835 führte Bessel intensive Beobachtungen der Erscheinungsformen durch, die er auch bildlich dokumentierte und veröffentlichte. Auf dieser Basis formulierte er eine Hypothese zur Entstehung der Kometenschweife. Er nahm an, dass bei der Annäherung an die Sonne feinstes Kometenmaterial verdampfe und dieses durch die Wirkung von „Polarkräften“, die von der Sonne ausgingen, in der Bewegungsrichtung beeinflusst werde. Das war zwar zutreffend, stieß bei einigen seiner Zeitgenossen, besonders jedoch bei Johann Franz Encke auf heftigen Widerspruch.
Der Wissensstand über Kometen um die Mitte des 19. Jahrhunderts ist Scheffels humorvollem Lied Der KometJoseph Victor von Scheffel: Der Komet. In: Gaudeamus! Lieder aus dem Engeren und Weiteren. 22. Auflage. Verlag Bonz & Comp, Stuttgart 1876. zu entnehmen: „Selbst Humboldt, der Greis von forschender Kraft, …: ‚Es füllt der Komet, viel dünner denn Schaum, Mit allerkleinster Masse den allergrößten Raum??‘“
Ein umfangreiches deutschsprachiges Werk des späten 19. Jahrhunderts ist Johann Karl Friedrich Zöllners Schrift Über die Natur der Cometen (1872), die die astronomische Kometenforschung mit erkenntnistheoretischen Überlegungen verbindet.
Heute werden im Mittel 20 bis 30 Kometen pro Jahr entdeckt (siehe auch Liste von Kometen). Übersicht Charakterisierung Kometen werden auf Grund ihres Erscheinungsintervalls in aperiodische Kometen und periodische Kometen unterschieden. Letztere werden nach ihren Umlaufzeiten in langperiodische und kurzperiodische Kometen eingeteilt.
Aperiodische Kometen Kometen, die – aufgrund ihrer parabolischen oder hyperbolischen Bahn – sicher nicht wiederkehren, oder Einzelbeobachtungen, über die mangels genauer Bahnbestimmung – noch – keine Aussage getroffen werden kann. Periodische Kometen Kometen, deren Wiederkehr anhand ihrer Bahnelemente gesichert ist, die also auf einer – zumindest für einen gewissen Zeitraum – stabilen Umlaufbahn die Sonne umkreisen. Langperiodische Kometen mit einer Umlaufzeit von mehr als 200 Jahren kommen vermutlich aus der Oortschen Wolke, ihre Bahnneigungen sind statistisch verteilt und sie umlaufen die Sonne sowohl im gleichen Umlaufsinn wie die Planeten (prograd) als auch in Gegenrichtung zu den Planetenbahnen (retrograd). Die Exzentrizitäten ihrer Bahnen liegen nahe bei 1 – die Kometen sind in der Regel aber noch durch die Schwerkraft an die Sonne gebunden, obwohl sie für ihren Umlauf bis zu 100 Millionen Jahre benötigen. Exzentrizitäten größer als 1 (Hyperbelbahnen) sind selten und werden vor allem durch Bahnstörungen beim Passieren der großen Planeten hervorgerufen. Diese Kometen kehren dann theoretisch nicht mehr in Sonnennähe zurück, sondern verlassen das Sonnensystem. Im Außenbereich des Sonnensystems reichen jedoch schon geringe Kräfte, um die Bahn wieder elliptisch zu machen. Kurzperiodische Kometen mit Umlaufzeiten kleiner als 200 Jahre stammen vermutlich aus dem Kuipergürtel. Sie bewegen sich meist im üblichen Umlaufsinn und ihre Inklination liegt im Mittel bei etwa 20°, sie liegen also in der Nähe der Ekliptik. Bei mehr als der Hälfte der kurzperiodischen Kometen liegt der größte Sonnenabstand (Aphel) in der Nähe der Jupiterbahn bei 5 und 6 Astronomischen Einheiten (Jupiter-Familie). Es handelt sich dabei um ursprünglich längerperiodische Kometen, deren Bahn durch den Einfluss der Gravitation des Jupiter verändert wurde.
Benennung
Neu entdeckte Kometen erhalten von der Internationalen Astronomischen Union zuerst einen Namen, der sich aus dem Entdeckungsjahr und einem großen Buchstaben zusammensetzt, der beginnend mit A am 1. Januar und B am 16. Januar im Halbmonatsrhythmus (bis Y am 16. Dezember, der Buchstabe I wird übersprungen) nach dem Zeitpunkt der Entdeckung festgelegt ist. Zusätzlich kommt noch eine Zahl, damit man mehrere Kometen im halben Monat unterscheiden kann. Sobald die Bahnelemente des Kometen genauer bestimmt sind, wird dem Namen nach der folgenden Systematik ein weiterer Buchstabe vorangestellt:
P die Umlaufzeit ist kleiner als 200 Jahre bzw. mindestens zwei bestätigte Beobachtungen des Periheldurchgangs (Periodischer Komet) C Die Umlaufzeit ist größer als 200 Jahre. X Die Bahn ist nicht bestimmbar. D Periodischer Komet, der verloren ging oder nicht mehr existiert. A Man stellt nachträglich fest, dass es sich nicht um einen Kometen, sondern um einen Asteroiden handelt.
Der Komet Hyakutake zum Beispiel wird auch unter der Bezeichnung C/1996 B2 geführt. Hyakutake war also der zweite Komet, der in der zweiten Hälfte des Januars 1996 entdeckt wurde. Seine Umlaufzeit ist größer als 200 Jahre.
Üblicherweise wird ein Komet zusätzlich nach seinen Entdeckern benannt, so wird zum Beispiel D/1993 F2 auch unter der Bezeichnung Shoemaker-Levy 9 geführt – es handelt sich hierbei um den neunten Kometen, den Eugene und Carolyn Shoemaker zusammen mit David H. Levy entdeckt haben.
Kometenbahnen mini|thumbtime=01|Animation einer Kometenbahn