Lemmon und Panstarrs, das ungleiche Kometenpaar

Zur Zeit ist es sehr interessant, die Entwicklung der beiden Kometen Lemmon (C/2012 F6) und Panstarrs (C/2011 L4) zu verfolgen und zu vergleichen. Beide werden den sonnennächsten Punkt ihrer Bahn im März 2013 erreichen und beide werden im Laufe des Februars für Beobachter auf der Südhalbkugel mit bloßem Auge sichtbar werden. Lemmon hat zur Zeit eine Helligkeit von etwa 7.0 mag, während Panstarrs auf etwa 7.7 mag geschätzt wird. Im Teleskop bieten sie ein sehr unterschiedliches Erscheinungsbild. Lemmon macht seinem Namen alle Ehre und präsentiert sich mit einer giftgrünen Koma nebst einem schmalen Schweif. Dagegen besitzen bei Panstarrs sowohl die Koma als auch der eher breite und kurze Schweif eine schwach gelbliche Färbung. Lemmons Helligkeit nimmt seit 7 Wochen rapide zu, während Panstarrs sich zögerlicher entwickelt. Den Ursachen für die unterschiedliche Färbung und Helligkeitsentwicklung der beiden Schweifsterne gehen wir im Folgenden etwas auf den Grund.

Beide Kometen sind langperiodisch; die Umlaufzeit von Lemmon wurde zu etwa 11000 Jahren bestimmt, während sie für Panstarrs nicht bekannt ist. Seine Bahn wurde formal als hyperbolisch berechnet; in Wirklichkeit wird es sich um eine unglaublich lang gestreckte Ellipse handeln, deren Exzentrität (e) nur eine Winzigkeit kleiner als 1 ist. Die Unmöglichkeit den Wert für e genau zu bestimmen, ist typisch für Kometen, die erstmals aus der Oortschen Wolke ins innere Sonnensystem gelangen. Dagegen ist Lemmons Umlaufzeit – so lang sie uns auch erscheinen mag – viel zu kurz, als dass das Aphel seiner Bahn auch nur in der Nähe der Oortschen Wolke liegen kann. Er ist also in der Vergangenheit bereits mindestens einmal, nämlich gegen Ende der letzten irdischen Eiszeit, in Sonnennähe gelangt. Dagegen ist Panstarrs aller Wahrscheinlichkeit nach ein Erstbesucher. Bevor er sich auf seinen Weg Richtung Sonne gemacht hat, verbrachte er Jahrmilliarden in der Oortschen Wolke. In dieser Zeit langen Zeit haben sich Atome, Ionen und Moleküle aus dem interstellaren Raum in beträchtlicher Menge auf seiner Oberfläche abgesetzt und sind dort bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt festgefroren. Doch schon durch eine geringe Erwärmung können diese als „Volatile“ bezeichneten Substanzen wieder sublimieren. Dies ist der Grund, warum Erstbesucher wie Panstarrs bereits in relativ großer Entfernung von der Sonne eine recht beachtliche Koma ausbilden und dadurch frühzeitig entdeckt werden können. Durch die mit abnehmender Sonnenentfernung zunehmende Erwärmung ist der Vorrat an Volatilen bald verbraucht, typischerweise in einer Sonnenentfernung von etwa 1.5 AE. Dies führt zu der für Erstbesucher charakteristischen Stagnation der Helligkeitsentwicklung. Allerdings sublimieren jetzt zunehmend die seit der Entstehung vor 4.5 Milliarden Jahren im Kern eingeschlossenen Gase. Und nur deren Freisetzungsrate entscheidet darüber, wie sich der Komet schließlich in der Zeit um sein Perihel entwickeln wird. Auf Komet Panstarrs bezogen bedeutet dies, dass die Helligkeitsentwicklung, die wir bis zum Herbst 2012 beobachtet haben, ganz überwiegend durch die Volatilen auf seiner Oberfläche bestimmt war. Daraus wurden allerdings die z.T. sehr optimistischen Helligkeitsprognosen abgeleitet, welche 2011 und 2012 veröffentlicht wurden, Aber erst jetzt, im Januar 2013, zeigt Panstarrs uns die tatsächliche, durch die Struktur seines Kerns bedingte Aktivität und wir können zuverlässiger vorhersagen, wie er sich den neugierigen Beobachtern im März präsentieren wird.

Schauen wir uns nun zum Vergleich Komet Lemmon an. Er hat die Volatilen auf seinem Kern bereits bei einer früheren Annäherung an die Sonne zumindest weitgehend verloren. 11000 Jahre sind eine viel zu kurze Zeit, um erneut nennenswerte Menge an Volatilen einzusammeln und somit bereits weit entfernt von der Sonne eine beachtliche Koma zu entwickeln. Bezeichnenderweise wurde Lemmon erst 10 Monate nach Panstarrs entdeckt. Auch bei ihm hat man aus den frühen Beobachtungen Helligkeitsprognosen abgeleitet, welche auf eine maximale Helligkeit von etwa 9 mag zur Zeit des Perihels hindeuteten. Doch für Lemmon gilt das gleiche wie für Panstarrs (und natürlich alle anderen Kometen): erst bei stärkerer Annäherung an die Sonne zeigt sich die wahre Aktivität des Kerns. Und die ist in diesem Fall recht groß. Offenbar werden durch Sublimation große Mengen an Gasen freigesetzt, welche sich in der Koma sammeln. Durch die harte UV-Strahlung der Sonne werden diese ionisiert und/oder angeregt. Die Anregung von Kohlenmonoxid, Dicarbon und Cyanwasserstoff führt zur Abgabe des farbigen Lichts, dem die Koma und auch der inzwischen deutlich entwickelte schmale Gasschweif ihre „Lemmon“-Farbe verdanken.
Wie bei den meisten Kometen dominiert auch bei C/2012 F6 vor dem Perihel die Gasproduktion. Einen nennenswerten Staubschweif wird er wohl erst kurz vor und vor allem kurz nach der Perihelpassage entwickeln – wenn überhaupt. Viele Kometen – als klassische Beispiele seien Kohoutek und Hyakutake genannt – erwiesen sich als staubarm. Gut möglich also, dass Lemmon sein Aussehen in den kommenden Monaten gar nicht so sehr ändern wird.

Im Vergleich zu C/2012 F6 scheint Panstarrs eher ein untypischer Komet zu sein. Aktuelle Aufnahmen zeigen die blassgelbe Farbe von an Staub reflektiertem und gestreutem Sonnenlicht. Offenbar ist die Staubproduktion jetzt bereits so groß, dass sie das Eigenleuchten der zweifelsohne vorhandenen Gase überdeckt. Was wir auf den Panstarrs-Fotos sehen ist dementsprechend auch kein Gasschweif, sondern ein Staubschweif. Für die unerwartet starke Staubproduktion sind im Prinzip zwei Ursachen denkbar. Entweder löst der Kern des Kometen sich gerade auf bzw. teilt sich oder aber – wahrscheinlicher – Panstarrs ist ein extrem staubreicher Komet. Wenn letzteres der Fall ist, könnte er um die Zeit seines Perihels einen enormen Staubschweif ausbilden und ein eindrucksvolles Himmelsschauspiel bieten, etwa so wie der ebenfalls staubreiche Komet Bennett im Frühjahr 1970. Dabei spielt dann die in den Prognosen stets angegebene Helligkeit des Kometenkopfes keine sonderliche Rolle, sondern es gilt das abgewandelte Zitat eines früheren US-Präsidenten: „The tail it’s stupid“.

Es wird auf jeden Fall spannend sein, die Entwicklung des ungleichen Kometenpaars weiter zu verfolgen, auch wenn wir dabei auf Fotos von der Südhalbkugel der Erde angewiesen sind. [Stefan Krause]

Advertisements

Veröffentlicht am 22. Januar 2013, in Uncategorized. Setze ein Lesezeichen auf den Permalink. Hinterlasse einen Kommentar.

Kommentar verfassen

Trage deine Daten unten ein oder klicke ein Icon um dich einzuloggen:

WordPress.com-Logo

Du kommentierst mit Deinem WordPress.com-Konto. Abmelden / Ändern )

Twitter-Bild

Du kommentierst mit Deinem Twitter-Konto. Abmelden / Ändern )

Facebook-Foto

Du kommentierst mit Deinem Facebook-Konto. Abmelden / Ändern )

Google+ Foto

Du kommentierst mit Deinem Google+-Konto. Abmelden / Ändern )

Verbinde mit %s

%d Bloggern gefällt das: