Forscher aus Finnland, Kanada und Russland haben eine ungewöhnliche, sanduhrförmige Staubspur des Kometen 17P/Holmes entdeckt. Die Partikel, die die Staubspur bildeten, wurden durch den stärksten der bisher dokumentierten Ausbrüche eines Kometen freigesetzt. Es geschah im Oktober 2007. Astronomen führten Beobachtungen der Kometenstaubspur mit Teleskopen in Australien, Finnland und den USA durch. Die erste Beobachtungsphase dauerte von 2013 bis 2015 und die zweite von 2020 bis 2021. Die Beschreibung dazu Forschung ist veröffentlicht in Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society.
Die Autoren der Studie erfuhren erstmals, dass die Bahnen der bei dem Ausbruch ausgestoßenen Kometenpartikel eine Sanduhrform bilden. Auf den gegenüberliegenden Seiten der Spur befinden sich Konvergenzknoten von Umlaufbahnen, entlang denen sich Partikel bewegen. Einer, der nördliche Knoten, befindet sich am ursprünglichen Punkt des Kometenausbruchs; der andere, der südliche Knoten, befindet sich auf der gegenüberliegenden Seite. Die kleinsten Teilchen haben die größten Umlaufbahnen, kommen also zuletzt an den Knoten an. Partikel mittlerer und großer Größe treffen früher an den Knoten ein.
„Die enorme Menge an Partikeln, die während des Ausbruchs vom Kometen ausgestoßen wurden, breitete sich in elliptischen Bahnen um die Sonne aus. Dies bietet eine einzigartige Gelegenheit, das Kometenmaterial und seine Ausbreitung im interplanetaren Raum zu untersuchen, um die Physik und das Ausmaß dieses Phänomens zu verstehen.“ haben wir ein neues Modell entwickelt, das die Entwicklung der resultierenden Kometenstaubspuren realistisch beschreibt“, sagt Maria Gritsevich, akademische Projektleiterin, außerordentliche Professorin an der Universität Helsinki und leitende Forscherin am Finnish Geospatial Research Institute und an der Ural Federal University.
Die Forschungsergebnisse ermöglichen es, den Ort und das Verhalten der Staubspur des Kometen 17P/Holmes einschließlich ihres Wegs zurück zum ursprünglichen Ausbruchspunkt vorherzusagen. Darüber hinaus kann die Forschung helfen, nachfolgende Kometenausbrüche zu berechnen oder das Auftreten und die Intensität von Meteorschauern vorherzusagen.
„Seit 2000 modelliere ich bekannte Meteoritenschauer (wie die Leoniden) mit modernen Modellierungstechniken. In dieser Studie haben wir hochpräzise Modelle des Ausbruchs des Kometen 17P/Holmes selbst und der Ausbreitung des Kometen entwickelt Außerdem haben wir zum ersten Mal beide Modelle kombiniert, was zu einem leistungsstarken neuen Modell geführt hat“, sagt Markku Nissinen, Mitglied des finnischen Fireball-Netzwerks bei der Ursa Astronomical Association.
Die Einzigartigkeit des Modells besteht darin, dass es die Auswirkungen des Sonnenstrahlungsdrucks, Gravitationsstörungen durch Venus, Erde und ihren Mond, Mars, Jupiter und Saturn sowie die gravitative Wechselwirkung von Staubpartikeln mit dem Mutterkometen berücksichtigt.
„Wir sagen voraus, dass mit unseren veröffentlichten Daten zur Ankunftszeit und den entsprechenden Koordinaten der Staubspur des Kometen 17P/Holmes im Jahr 2022 sogar in den Teleskopen von Amateurastronomen sichtbar sein wird. Wir erwarten, dass die Ergebnisse ihrer Beobachtungen dies tun werden liefern zusätzliche Informationen über die Anzahl und Größe der Partikel und ihre räumliche Verteilung. Diese Informationen werden nützlich sein, um neue Modelle zu entwickeln und zu verstehen, was mit dem Kometen und seiner Spur passiert“, schließt Maria Gritsevich.
Wissenschaftler werden den Kometen 17P/Holmes weiter untersuchen, um die Gründe für die periodische Helligkeitszunahme, mögliche sekundäre und saisonale Effekte (wie nicht-gravitativer und unregelmäßiger Strahlungsdruck) auf die Partikel und die Möglichkeit der Beobachtung im Infrarotbereich zu ermitteln Angebot. Darüber hinaus sollen zukünftige Forschungspläne den ersten beobachteten Kometenausbruch im Jahr 1892 und seine Folgen simulieren.
Komet 17P/Holmes wurde während eines Ausbruchs am 6. November 1892 vom britischen Astronomen Edwin Holmes entdeckt. Ein weiterer starker Ausbruch ereignete sich am 23. und 24. Oktober 2007 und dauerte etwa drei Stunden. Der Ausbruch war der größte, der jemals in der Geschichte der astronomischen Beobachtungen aufgezeichnet wurde. Durch die Freisetzung von Partikeln und die enorme Vergrößerung der das Sonnenlicht reflektierenden Oberfläche erhöhte sich die Helligkeit des Kometen um das 1-Millionenfache. Für diesen kurzen Moment wurde der Komet auch zum größten Objekt im Sonnensystem.
Maria Gritsevich et al, Evolution of the dust trail of comet 17P/Holmes, Monatliche Mitteilungen der Royal Astronomical Society (2022). DOI: 10.1093/mnras/stac822