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Die Bahn des Kometen

Fig. 1: Positionen der terrestrischen Planeten und des Kometen jeweils am Monatsersten. Zeitspanne: 1. Oktober 1999 bis 1. Februar 2001 (grösser). © Roland Brodbeck, astro!nfo

Zum Jahreswechsel 1999/2000 ist der Verlauf der Bahn des Kometen durch das innere Sonnensystem recht gut bekannt. Jedoch reichen die bisherigen Beobachtungen noch nicht, um Aussagen über seine Umlaufzeit oder maximale Distanz zur Sonne zu machen. Beschränken wir uns deshalb auf den Abschnitt der Bahn, der in relativer Nähe zu Erde und Sonne verläuft.

Fig. 1 zeigt die vorhersagte Bahn durch das innere Sonnensystem. Der Komet läuft entgegen dem Umlaufsinn der Planeten. Der kleinste Abstand zur Sonne wird am 21. Juli erreicht und betragt 0.71 mal den Abstand Sonne - Erde. Da in dieser Distanz die Sonne 2x stärker ist als in Erddistanz sollte zu diesem Zeitpunkt recht viel Material von dem durch das Sonnensystem treibenden schmutzigen Eisberg abdampfen.

Nach Fig. 1 will es der Zufall, dass die Erde im Juli gerade so steht, dass die Sonnennähe des Kometen etwa zwischen Erde und Sonne stattfinden wird. Das erfreuliche daran ist, dass der Komet deshalb zu seiner aktivsten Zeit nicht weit von der Erde entfernt stehen wird. Doch würde es auch bedeuten, dass der Komet mit der Sonne auf und untergeht und somit kaum zu beobachten wäre.


Fig. 2: Scheinbare Bahn des Kometen (grösser).
© Roland Brodbeck, astro!nfo

Fig. 1 zeigt jedoch nur einen Teil der Wahrheit. In Wirklichkeit verläuft die Bahn des Kometen nicht in der Ebene in der die Planeten um die Sonne kreisen sondern bis und mit Juli hoch über ihr (nördlich). Im August fällt dann der Komet gewissermassen durch diese Ebene hindurch. Fig. 2 zeigt die scheinbare Bahn des Kometen, wie sie ein Beobachter auf der Erde erlebt, der immer zur Sonne blickt. Im November 1999 stand der Komet in Opposition zur Sonne, d.h. unser zur Sonne blickender Beobachter hatte ihn im Rücken. Noch ist aber der Komet so schwach, dass ihn nur sehr gut ausgerüstete Amateurastronomen beobachten können. Danach nähert sich LINEAR S4 der Sonne und steht im April und Mai etwa in Richtung Sonne. Erst im Juni steht er weit genug von der Sonne entfernt, dass er am Morgenhimmel beobachtbar sein wird. In Ost-West Richtung kehrt LINEAR seine scheinbare Bewegung bald wieder in Richtung Sonne um, doch steht er im Juli 2000 so weit nördlich der Sonne, dass er in Mitteleuropäischen Breiten zirkumpolar wird. Das Bedeutet der Komet wird im Juli nicht untergehen und steht auch während der kurzen Sommernacht in nördlichen Richtungen am Sternenhimmel. Nach der Glanzzeit fällt der Komet rasch Richtung Süden. Gleichzeitig verringert sich die scheinbare Distanz zur Sonne wieder. Deshalb verschlechtern sich nach der Erdnähe am 22 Juni die Beobachtungsbedingungen dramatisch von Tag zu Tag und die Kometenvorstellung wird in den ersten Augusttagen vorüber sein.

Beste Sichtbarkeit im Juli 2000


Fig. 3: Der Komet am Abend (grösser).
© Roland Brodbeck, astro!nfo

Fig. 4: Der Komet am Morgen (grösser).
© Roland Brodbeck, astro!nfo

Die Figuren 3 und 4 zeigen den Sichtbarkeit des Kometen am Abend- bzw. Morgenhimmel, wenn die Sonne 14 Grad unter dem Horizont steht. Der Beobachter steht bei 47 Grad Nord. Doch ändert sich über die Ausdehnung Deutschlands die Sichtbarkeit nicht dramatisch. Erst in Skandinavien wird im Juni und Juli die Mitternachtssonne den Kometen auch um Mitternacht verblassen lassen. Wenn man weiter nach Süden geht verschlechtern sich die Bedingungen ebenfalls, so dass mittlere nördliche Breiten ideal zur Beobachtung des Kometen liegen werden. Nur im Juli wird der Komet hell genug sein, um auch vom Laien gefunden zu werden. Deshalb wollen wir diese Periode etwas genauer anschauen. Ich möchte die Sichtbarkeit in Form eines fiktiven Beobachtungslogbuches erklären. Die Unsicherheit dabei ist die Helligkeitsentwicklung. Ich gehe mal von einer eher positiven Entwicklung aus. In Figur 5 entspricht das einem Helligkeitsverlauf zwischen der roten Kurve und dem unteren Rand des gelben Fehlerbandes.


Bild 1: Der Komet im Oktober 99 (grösser)
© Stefan Meister, Sternwarte Bülach

Erste Schätzung der Umlaufzeit?

In den Bahnelementen von Mitte Mai publizierte die IAU erstmals eine numerische Bahnexzentrizität kleiner 1. Somit ist es nun möglich, zu berechnen, aus welcher Distanz von der Sonne der Komet kommt und wie lange er für einen Umlauf um die Sonne benötigt. Man berechnet, dass der Scheitelpunkt dieser von der IAU publizierten Bahn 200'000 mal weiter von der Sonne entfernt ist , als die Erde. Dies entspricht einer Distanz 3.5 Lichtjahren. Auf dieser Bahn benötigt ein Körper 36 Mio. Jahre für einen Umlauf um die Sonne.

Doch gibt es mit dieser Bahn ein Problem: In einer Distanz von 3.5 Lichtjahren dominiert die Schwerkraft der Sonne nicht mehr über die Anziehungskraft der Nachbarsterne. Deshalb gibt es keine stabile Umlaufbahnen um die Sonne, die in so grosse Entfernung führen. Man kann sich die Bahn nur so erklären, dass der Komet früher auf einer weniger exzentrischen Bahn weit ausserhalb der Planeten aber viel näher als 3.5 Lichtjahre um die Sonne kreiste und durch eine Bahnstörung auf diese "unmögliche" Bahn geraten ist. Diese Störung lenkte ihn in Richtung Sonne. Somit hat der Komet auf dieser neuen Bahn noch keinen vollständigen Umlauf um die Sonne vollendet. Sonst wäre er wohl bereits im interstellaren Raum verloren gegangen.

Schlussfolgerung: Man kann nur sagen, dass 1999 S4 (LINEAR) zum ersten Mal in Sonnennähe kommt.

Bahnelemente vom Mai 2000:


Epoch 2000 Aug. 4.0 TT = JDT 2451760.5
T 2000 July 26.1669 TT                                  Nakano
q   0.764979             (2000.0)            P               Q
z  +0.000009       Peri.  151.0681      +0.3096429      -0.8052859
 +/-0.000002       Node    83.1902      -0.9405927      -0.1815056
e   0.999993       Incl.  149.3897      -0.1393079      -0.5644203
From 763 observations 1999 Sept. 27-2000 May 18, mean residual 0".7.
Quelle: IAU

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20.12.2006 23:46 Uhr, Dr. Roland Brodbeck

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