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Holmes (2007)

Spektakulärer Helligkeitssprung Ende Oktober 2007
Christoph Rollwagen
Aufnahme der am 24. Oktober ausgeworfenen expandierenden Gas- und Staubwolke
Am 24. Oktober 2007 zeigte der periodische Komet 17P/Holmes einen spektakulären Helligkeitsanstieg. Der Schweifstern konnte plötzlich im Sternbild Perseus als vorerst scheinbar sternförmiges Objekt bei etwa 2,5 mag mit dem bloßen Auge aufgefunden werden.

Normalerweise hätte Holmes zu dieser Zeit eine Helligkeit von etwa 17. Größe zeigen sollen, übertraf diese Prognose jedoch um mehr als 14 Größenklassen! Somit wurde er plötzlich fast 500.000 Mal heller, als erwartet. Die Entwicklung, die die Kometenhelligkeit im Oktober 2007 zeigte, ist vergleichbar mit den Umständen, die 115 Jahre zuvor zur Entdeckung des Objekts geführt haben.

T1M - Pic du Midi - Station de Planétologie des Pyrénées, Wah!, Christoph Rollwagen
Größenveränderung der inneren Koma des Kometen 17P innerhalb von 12 Tagen nach seinem Ausbruch im Jahr 2007

Holmes gehört zu der Kometenklasse der Jupiter-Familie, da seine Umlaufbahn zwischen der Mars- und Jupiterbahn verläuft. Für einen Umlauf um die Sonne benötigt der Komet etwas mehr als 7 Jahre. Sein Perihel hatte 17P schon am 4. Mai 2007 in einer Entfernung zur Sonne von 2,6155 A.E. durchlaufen. Zur Zeit des Ausbruchs befand er sich etwa 1,63 A.E. (245 Millionen Kilometer) von der Erde entfernt.
Geschichte des Kometen
Der periodische Komet wurde am 6. November 1892 von dem Briten Edwin Holmes in London entdeckt, als dieser eine seiner regelmäßigen Beobachtungen der Andromeda-Galaxie mit einem 32cm-Spiegelteleskop durchführen wollte.

R. S. Ball, Edward Emerson Barnard
Aufnahme des Kometen 17P/Holmes am 10. November 1892 wenige Tage nach seiner Entdeckung in der Nähe der Andromeda- Galaxie
Auch damals handelte es sich um einen unerwarteten Helligkeitsausbruch fast fünf Monate nachdem der Komet seinen sonnennächsten Punkt passiert hatte. Beobachter berichteten damals, der Komet wäre den gesamten Monat November hindurch mit dem bloßen Auge zu beobachten gewesen. 75 Tage nach dem ersten Ausbruch kam es am 16. Januar 1893 zu einem erneuten Aktivitätsschub, wobei 17P nochmals eine außergewöhnlich große Helligkeit von etwa 8 mag erreichte.

Die vorherberechnete Wiederkehr des Kometen konnte in den Jahren 1899 und 1906 durch Beobachtungen bestätigt werden. Danach ging er für einige Jahrzehnte verloren und konnte erstmals wieder 1964 aufgefunden werden. Seitdem wurde er bei jeder weiteren Perihelpassage beobachtet. Ein intensiver Ausbruch, wie in den Jahren 1892 konnte in der Zeit bis Oktober 2007 nicht beobachtet werden.
Außergewöhnliche Entwicklung im Oktober 2007
In der Nacht vom 23. auf den 24. Oktober bemerkte der spanische Amateurastronom Juan Antonio Henríquez Santana auf Teneriffa die ungewöhnliche Helligkeit des Kometen. Zu dieser Zeit zeigte Holmes bereits eine Helligkeit von etwa 10 mag. Nur etwa 12 Stunden später konnte er bereits mit dem bloßen Auge aufgefunden werden. Am Abend erreichte er sogar die 3. Größenklasse.

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Helligkeitskurve des Kometen 17P/Holmes am 24. Oktober 2007 - im Laufe von nur 24 Stunden stieg seine Helligkeit um mehr als 13 Größenklassen an. Daraufhin konnte er noch viele Wochen lang mit dem bloßen Auge beobachtet werden.

Im Teleskop erschien 17P zunächst als fast punktförmiges Objekt mit einem sehr hellen nur etwa 3 Bogenminuten großen False Nucleus und einer etwa 10 Bogenminuten großen schwachen Koma.

Ray Gralak
Lang belichtete Aufnahme des Kometen Holmes vom 31. Oktober. Das Bild zeigt extrem schwache Bereiche der äußeren Koma und zahlreiche Schweif- Ansätze
In den darauffolgenden Tagen weitete sich die den Kern umgebende Gas- und Staubwolke allerdings beträchtlich aus und trat somit deutlicher zu Tage. Anfang November erreichte die innere helle Koma einen Durchmesser von rund 12 Bogenminuten - der Komet konnte nun schon mit dem bloßen Auge als unscharfes Fleckchen am Himmel erkannt werden.

Innerhalb von nur 10 Tagen wuchs die innere Koma somit auf einen tatsächlichen Durchmesser von etwa 900.000 Kilometer an. Dies entspricht einer Expansionsgeschwindigkeit von rund 500 Metern pro Sekunde!

Die äußere grünliche Koma besaß Anfang November einen noch größeren Durchmesser von rund 30 Bogenminuten. Damit nahm der Komet zu dieser Zeit eine scheinbare Himmelsfläche ein, die in etwa dem Vollmonddurchmesser entspricht. Auf Langzeitbelichtungen ließen sich zudem sehr feine Strukturen von mehr als 60 Bogenminuten Durchmesser erkennen.

Christoph Rollwagen
Ansichten des expandierenden Kometen 17P/Holmes im Oktober und November 2007

Ab Ende Oktober konnten fotografisch bei langer Belichtungszeit auch einige schwache Ansätze eines Ionenschweifs erkannt werden.

Bis zum Ende des Jahres 2007 wuchs der tatsächliche Durchmesser der Kometenkoma so stark an, dass Holmes zum größten Objekt im Sonnensystem wurde - und somit sogar die Sonne übertraf.
Kollision mit einem Asteroiden?
Nach dem heftigen Aktivitätsausbruch wurden auch die großen Weltraumteleskope auf den Kometen Holmes gerichtet. Die Ergebnisse, die dabei mit dem Hubble Space Telescope erzielt wurden, lieferten nur wenige Antworten auf die Frage, wie es zu dem außergewöhnlichen Ereignis gekommen sein könnte.

NASA, ESA, Weaver, Dyer
Eine am 4. November 2007 mit der Wide Field Planetary Camera 2 des Hubble Space Telescope gewonnene Aufnahme der Kernregion des Kometen 17P/Holmes zeigt nur wenige Details der kernnahen Staubjets.

Im November 2007 und im März 2008 nutzte die NASA das Weltraumteleskop Spitzer, um einen Blick auf die expandierende Koma des Kometen zu werfen. Die Aufnahmen des Infrarot-Teleskops zeigen einige gebogene Streamer innerhalb der runden Staubkoma des Kometen. Dabei gewonnene spektroskopische Daten lassen zudem Rückschlüsse auf das bei dem Ereignis freigesetzte Material zu.

Demnach befand sich im November 2007 besonders viel Silikat-Staub in der Koma des Kometen, der weitestgehend eine Struktur feiner als Sand besaß. Wissenschaftler vermuten, dass solche feinen Strukturen immer dann entstehen, wenn die im Kometenkern enthaltenen sensiblen Silikat-Körner großen Kräften ausgesetzt und dadurch zu kleineren Bruchstücken zerstoßen werden. Bei der erneuten Beobachtung des Kometen im März 2008 waren die feinen Staubanteile verschwunden und nur noch größere Bruchstücke präsent.

Alle sechs Jahre bewegt sich der Komet 17P/Holmes von der Jupiterbahn in Richtung inneres Sonnensystem und durchquert dabei den Asteroidengürtel. Möglicherweise könnte es dabei im Jahr seiner Entdeckung sowie im Jahr 2007 zu einer seltenen Kollision mit einem kleineren Asteroiden gekommen sein, der bei seinem Impakt einen Krater in den Kometenkern sprengte. Aus diesem könnte dann in kurzer Zeit viel frisches Material freigesetzt worden sein, das sich in einer gewaltigen Staubwolke im Weltraum ausbreitete.

NASA, JPL Caltech, W. Reach
Strukturen in der Staubkoma des Kometen 17P/Holmes, die über viele Monate hinweg beobachtet werden konnten

Ein Rätsel gibt den Wissenschaftlern die Ausrichtung der Staubkoma und der Streamer auf, die bei der Beobachtung im November aus dem Kometenkern herausragten und scheinbar geformt durch den Druck des Sonnenwindes allesamt in die sonnenabgewandte Richtung zu zeigen schienen. Fast fünf Monate später allerdings zeigten die Streamer und die Form der darum liegenden expandierenden Staubschale noch immer in die gleiche Richtung, obwohl der Komet sich mittlerweile ein ganzes Stück entlang seiner Umlaufbahn um die Sonne weiterbewegt hatte und der Sonnenwind nun aus einer anderen Richtung eintraf. Man vermutet, dass ursächlich dafür nur recht große Staubkörner größer als 1 Millimeter im Durchmesser in Frage kommen könnten, die vom Sonnenwind weniger stark beschleunigt werden können.
Beobachtung
17P/Holmes befand sich Ende 2007 in optimaler Beobachtungsposition - von der Erde aus betrachtet gegenüber der Sonne - zirkumpolar im Sternbild Perseus und war somit die gesamte Nacht hindurch aufzufinden. Von Mitteleuropa aus betrachtet konnte er am Abend hoch im Nordosten, kurz nach Mitternacht im Zenit und am Morgenhimmel im Nordwesten erkannt werden.

astrocorner.de
Bahn des Kometen 17/P Holmes Ende 2007 im Sternbild Perseus.

Der Komet driftete recht langsam zwischen delta Per und Mirphak (alpha Per). In den ersten drei Novemberwochen bewegte er sich scheinbar auf den Hauptstern des Sternbild Perseus zu, danach in einem Bogen auf Algol (delta Per). »detailierte Karte im PDF-Format

Ende Oktober und Anfang November hielt sich die Helligkeit des Kometen recht konstant bei etwa 2,5 mag. Danach verblasste das Objekt nur sehr langsam, nahm aber immer mehr Fläche am Himmel ein, so dass Holmes zunächst spektakulär groß, ab der Jahreswende aber immer unscheinbarer wurde. Bis in den Januar 2008 hinein konnte Holmes ohne weiteres mit dem bloßen Auge aufgefunden werden. Im März begegnete der Komet dem California-Nebel. Zu dieser Zeit war es allerdings auch schon fotografisch eine Herausfoderung, den mittlerweile stark verblassten Kometen abzulichten.

Ende 2008 und Anfang 2009 durchquert der Komet 17P/Holmes nördliche Bereiche des Sternbilds Krebs. Fotografisch sollte es weiterhin möglich sein, die ausgedehnte Staubwolke zu erfassen.
Bahnelemente
Größe Wert
Epoche 2007 May 20.0 TT = JDT 2454240.5
Periheltermin (T) 2007 May 4.4998227387 TT
Perihelargument (ω) 24.2587862926°
Periheldistanz (q) 2.0531695384 AE
Knotenlänge (n) 326.8672428475°
Exzentrizität (e) 0.4324292587
Bahnneigung (i) 19.1132017815°
aus 211 Beobachtungen vom 16. Juli 1964 bis 15. August 2007
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