Kometen

25. Juni 2009

 Komet Hale-Bopp 1997 (Quelle: NASA/JPL-Caltech)
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Kometen sind kilometergroße, zerbrechliche, unregelmäßig geformte Himmelskörper, die aus einer Mischung von Staubkörnern und gefrorenen Gasen wie Wassereis, Methan, Ammoniak, Kohlenmonoxid und Kohlendioxyd bestehen. Sie halten sich im Wesentlichen in der so genannten Oortschen Wolke in einem Abstand von 2000 AE bis 100000 AE von der Sonne sowie im Kuipergürtel zwischen 30 AE und 50 AE auf. Es wird angenommen, dass Kometen aus Restmaterial der Prozesse der Entwicklung der Planeten bestehen. Wegen ihrer geringen Masse und ihres Aufenthaltes in den kalten Außengebieten des Sonnensystems enthalten sie neben Staub auch flüchtige Komponenten (Eise), die sich über die Milliarden Jahre nur wenig verändert hat. Somit haben Kometen Informationen über die Zustände des frühen Sonnensystems konserviert und sind daher von großem wissenschaftlichen Interesse.

Nach Gravitationsstörungen können sich Kometen der Sonne auf hoch-elliptischen Bahnen nähern. Durch die dabei erfolgende Aufheizung wird die Oberfläche des Kometenkerns aktiv, flüchtige Stoffe verdampfen und tragen kleine feste Staubteilchen mit sich. Dadurch entsteht eine ausgedehnte instabile Atmosphäre, die Koma genannt wird. Die Gase in der Koma werden nach kurzer Zeit durch solare UV-Strahlung ionisiert. Der Strahlungsdruck der Sonne und der Sonnenwind beschleunigen die Staubkörner bzw. die Ionen in die antisolare Richtung. Dabei bilden sich Millionen Kilometer lange, eindrucksvolle Staub- und Plasmaschweife, die manchmal mit bloßem Auge zu sehen sind und dann ein imposantes Himmelsschauspiel darstellen.

In der Abteilung werden wissenschaftliche Fragestellungen zu Kometen untersucht und Weltraummissionen zu diesen faszinierenden Körpern unterstützt. Folgende Arbeiten werden u.a. durchgeführt:

  • Thermische Modellierung der Kometenkerne, um ihre Aktivität zu simulieren
  • Konzeptstudien, Instrumentenentwicklung und Betrieb von Raumfahrtmissionen zu Kometen und Interpretation der erhaltenen Daten (z.B. ROSETTA, CSSR)
  • Simulationen der Wechselwirkung des Kometenplasmas mit dem Sonnenwind
  • Untersuchungen zur Rolle der Kometen bei der Entwicklung der Planeten und des Lebens auf Erde 
  • Hydrodynamische Modelle zur Gas-Stau-Wechselwirkung in der Koma
  • Simulationen zur Auswirkungen der Einschläge von Kometen und Asteroiden auf Planeten und Erarbeiten von Strategien zur Risikominimierung für die Erde.



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