Was sind Kometen? Schmutzige Schneebälle, leuchtende Schweife und Besucher vom Rand des Sonnensystems

Die längste Zeit der Geschichte waren Kometen furchterregend. Plötzlich erschien ein heller neuer „Stern“ mit leuchtendem Schweif am Himmel, und die Menschen sahen darin ein Vorzeichen für Krieg, Pest oder den Tod von Königen. Heute wissen wir: Kometen gehören zu den ältesten und ursprünglichsten Objekten im Sonnensystem – gefrorene Zeitkapseln aus der Geburtsstunde der Planeten.

Ein schmutziger Schneeball

Das Herz eines Kometen ist sein Kern, ein fester Körper von meist nur wenigen Kilometern. Er besteht aus Wassereis, anderen gefrorenen Gasen wie Kohlendioxid, Kohlenmonoxid und Ammoniak sowie Staub und Gestein. Der Astronom Fred Whipple nannte ihn 1950 treffend einen „schmutzigen Schneeball“. Nahaufnahmen zeigen, dass das passt – wobei Kometen oft eher „eisige Dreckbälle“ sind und ihre Oberfläche dunkler als Kohle ist.

Fern der Sonne ist ein Komet nur ein gefrorener, inaktiver Klumpen. Nähert er sich, verwandelt er sich:

• Die Koma. Wärme lässt das Eis direkt vom festen in den gasförmigen Zustand übergehen, die Sublimation. Das entweichende Gas reißt Staub mit und bildet eine riesige, diffuse Wolke um den Kern, manchmal größer als die Sonne.
• Der Ionenschweif. UV-Licht der Sonne lädt das Gas elektrisch auf, und der Sonnenwind fegt es zu einem geraden, bläulichen Schweif.
• Der Staubschweif. Staubteilchen werden vom Strahlungsdruck des Sonnenlichts sanft geschoben und bilden einen breiteren, gebogenen, gelblich-weißen Schweif.

Weil beide von der Sonne geschoben werden, zeigen Kometenschweife immer von der Sonne weg – nicht hinter den Kometen. Auf dem Rückweg ins äußere Sonnensystem fliegt ein Komet sogar mit dem Schweif voran.

Woher Kometen kommen

Kometen stammen aus zwei großen Reservoiren am Rand des Sonnensystems:

• Dem Kuipergürtel, einer Scheibe eisiger Körper jenseits von Neptun, Heimat von Pluto. Er liefert viele kurzperiodische Kometen, die die Sonne in weniger als 200 Jahren umrunden.
• Der Oortschen Wolke, einer riesigen kugelförmigen Hülle eisiger Objekte, die das Sonnensystem vermutlich bis zum Hunderttausendfachen des Erde-Sonne-Abstands umgibt. Sie ist die Quelle langperiodischer Kometen, die für einen Umlauf Tausende oder gar Millionen Jahre brauchen.

Diese Objekte sind Reste der planetenbildenden Gas- und Staubscheibe um die junge Sonne vor 4,6 Milliarden Jahren. Ein Schwerkraftstoß durch einen Planeten oder einen vorbeiziehenden Stern kann einen davon auf eine neue Bahn ins innere Sonnensystem lenken.

Berühmte Kometen

Der berühmteste ist der Halleysche Komet. 1705 erkannte der Astronom Edmond Halley, dass die Kometen von 1531, 1607 und 1682 dasselbe Objekt waren, und sagte seine Rückkehr für 1758 voraus. Er erlebte es nicht mehr, doch der Komet erschien pünktlich – ein früher Triumph von Newtons Gravitationsgesetzen. Der Halleysche Komet ist sogar auf dem Teppich von Bayeux zu sehen, vor der Schlacht bei Hastings 1066.

Rosetta: Landung auf einem Kometen

2014 schwenkte die Raumsonde Rosetta der Europäischen Weltraumorganisation nach zehnjähriger Reise als erste in eine Umlaufbahn um einen Kometen, 67P/Tschurjumow-Gerassimenko, und setzte sogar den kleinen Lander Philae ab. Rosetta enthüllte einen seltsamen, entenförmigen Kern von etwa 4 Kilometern Länge, mit Klippen, Gruben und Gasfontänen.

Eine wichtige Entdeckung betraf das Wasser der Erde. Lange fragte man sich, ob Kometen einen Großteil unserer Ozeane lieferten. 2015 maß ein Team um Kathrin Altwegg von der Universität Bern das Verhältnis von schwerem Wasser (mit Deuterium) zu normalem Wasser im Gas von 67P. Es war etwa dreimal so hoch wie in irdischen Ozeanen – Kometen wie 67P waren also wohl nicht die Hauptquelle unseres Wassers. Asteroiden trugen vermutlich mehr bei.

Kometen und Sternschnuppen

Auf ihrer Reise verlieren Kometen Staub entlang ihrer Bahn. Durchquert die Erde diese Staubspuren, verglühen winzige Teilchen als Meteore in der Atmosphäre. Deshalb kehren Meteorströme jedes Jahr zum selben Datum wieder. Die Perseiden im August stammen vom Kometen Swift-Tuttle, der Halleysche Komet erzeugt die Orioniden im Oktober und die Eta-Aquariiden im Mai.

Könnte ein Komet die Erde treffen?

Das ist früher geschehen und könnte wieder passieren, große Einschläge sind aber äußerst selten. 1994 sah die Welt zu, wie Bruchstücke des von Jupiters Schwerkraft zerrissenen Kometen Shoemaker-Levy 9 in den Riesenplaneten einschlugen und dunkle Narben hinterließen, größer als die Erde. Heute durchmustern Astronomen den Himmel, um Kometen und Asteroiden mit erdnahen Bahnen zu finden und zu verfolgen.

Einen Kometen beobachten

Mit bloßem Auge sichtbare helle Kometen tauchen nur alle paar Jahre auf, zuletzt etwa NEOWISE 2020 und Tsuchinshan-ATLAS 2024. Wer einen sehen will, verfolgt Astronomie-Nachrichten, sucht einen dunklen Ort fern von Stadtlicht und schaut kurz nach Sonnenuntergang oder vor Sonnenaufgang tief zum Horizont, wo Kometen in Sonnennähe oft erscheinen.

Kurz gesagt

• Kometen sind eisige Überbleibsel aus der Entstehung des Sonnensystems vor 4,6 Milliarden Jahren.
• Ihr Kern besteht aus wenigen Kilometern Eis, Staub und Gestein – ein „schmutziger Schneeball“.
• Nahe der Sonne bilden sie eine Koma, einen Ionenschweif und einen Staubschweif.
• Die Schweife zeigen stets von der Sonne weg.
• Kometen stammen aus dem Kuipergürtel und der Oortschen Wolke.
• Rosetta zeigte, dass Kometen wie 67P wohl nicht das meiste Erdwasser lieferten.