C/1995 O1 (Hale-Bopp)

Komet C/1995 O1 (Hale-Bopp)
Komet C/1995 O1 Hale-Bopp
Eigenschaften des Orbits (Animation)
Orbittyp	langperiodisch (> 200 Jahre)
Numerische Exzentrizität	0,995
Perihel	0,914 AE
Aphel	371,5 AE
Große Halbachse	186,2 AE
Siderische Umlaufzeit	~2540 a
Neigung der Bahnebene	89,430°
Periheldurchgang	1. April 1997
Bahngeschwindigkeit im Perihel	44,005 km/s
Physikalische Eigenschaften des Kerns
Mittlerer Durchmesser	~60 km
Geschichte
Entdecker	A. Hale, T. Bopp
Datum der Entdeckung	23. Juli 1995
Quelle: Wenn nicht einzeln anders angegeben, stammen die Daten von JPL Small-Body Database Browser. Bitte auch den Hinweis zu Kometenartikeln beachten.

Der Komet Hale-Bopp (C/1995 O1) wurde am 23. Juli 1995 unabhängig voneinander durch Alan Hale in New Mexico und Thomas Bopp in Arizona entdeckt, als diese den Kugelsternhaufen M 70 im Sternbild Schütze beobachteten. Die erste unbewusste Ablichtung des Kometen geschah bereits 1993 von dem Siding Spring Observatorium (Australien) und wurde entdeckt, als Archivmaterial erneut gesichtet wurde. Man vermutete früh, dass er in der Nähe der Sonne sehr hell werden würde. Die Vorhersage bestätigte sich, als er sein Perihel am 1. April 1997 durchlief. Hale-Bopp wurde daher auch als Der Große Komet von 1997 bezeichnet. Er war wahrscheinlich der am meisten beobachtete Komet des 20. Jahrhunderts und einer der hellsten für mehrere Jahrzehnte. Der Komet konnte über einen Zeitraum von 18 Monaten mit bloßem Auge beobachtet werden – doppelt so lange wie der bisherige Rekordhalter Flaugergues (Der Große Komet von 1811).

Umlaufbahn

Der Komet läuft auf einer extrem langgestreckten Umlaufbahn mit einer numerischen Exzentrizität von 0,995 um die Sonne, seine Bahnebene steht mit 89,4° Bahnneigung fast genau senkrecht zur Ekliptik. Das Perihel, der sonnennächste Punkt seiner Bahn, liegt mit 0,914 AE knapp innerhalb der Erdbahn, sein sonnenfernster Punkt, das Aphel, liegt bei 371,5 AE.

Da sein Orbit fast senkrecht auf der Ekliptik steht, ist es im Allgemeinen sehr unwahrscheinlich, dass er den Planeten nahe kommt. Jedoch passierte er im März 1996 den Jupiter in einer Entfernung von 0,77 AE, was nah genug war, um die Bahn des Kometen durch Jupiters Gravitationseinfluss deutlich zu verändern. Dadurch verkürzte sich die Umlaufzeit des Kometen von etwa 4200 Jahren auf 2380 Jahre, sodass er um das Jahr 4419 wieder ins innere Sonnensystem gelangen wird. Vor der Begegnung mit Jupiter lag sein Aphel mit 525 AE dementsprechend weiter außen.^[1]

Entwicklung des Kometenereignisses

(c) Random astronomer in der Wikipedia auf Englisch, CC BY-SA 3.0

Entdeckung

Vor seiner Entdeckung des Kometen hatte Alan Hale schon mehrere hundert Beobachtungsstunden für eine systematische Suche nach Kometen aufgewandt, jedoch ohne einen neuen Kometen entdeckt zu haben. In New Mexico fiel ihm schließlich während seiner Beobachtung bekannter Kometen in der Nähe des Kugelsternhaufens M 70 im Sternbild Schütze der später als Hale-Bopp bekannte Komet auf, der damals eine scheinbare Helligkeit von elf Magnituden hatte. Zunächst überzeugte sich Hale davon, kein anderes Deep-Sky-Objekt in der Nähe von M 70 zu beobachten und wurde auch in den Katalogen bekannter Kometen nicht fündig. Als er schließlich noch eine Bewegung des Objekts relativ zu den Hintergrundsternen feststellte, schickte er eine E-Mail an das für astronomische Entdeckungen zuständige Central Bureau of Astronomical Telegrams der IAU am Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics, um seine mögliche Entdeckung eines neuen Kometen zu melden.

Thomas Bopp hingegen entdeckte den Kometen eher zufällig mit dem Teleskop eines Freundes, während er mit Freunden nahe Stanfield in Arizona unterwegs war, um Sternhaufen und Galaxien zu beobachten. Nachdem er das schwache Objekt entdeckt hatte, nahm er seine Sternatlanten zu Hilfe und stellte wie Alan Hale fest, dass es kein Deep-Sky-Objekt in der Nähe von M 70 gibt. Daraufhin kontaktierte er ebenfalls das Central Bureau of Astronomical Telegrams per Telegramm.

Am nächsten Morgen wurde bestätigt, dass es sich dabei um einen neuen Kometen handelt. Die Entdeckung wurde im Circular 6187 der Internationalen Astronomischen Union bekannt gegeben. Der Komet wurde nach seinen Entdeckern Hale-Bopp benannt und erhielt die Bezeichnung C/1995 O1.^[2]

Erste Untersuchungen

Flugverlauf von Hale-Bopp von 1996 bis 2002 aus der Polarperspektive

Flugverlauf von Hale-Bopp von 1996 bis 2002 aus der Äquatorialperspektive

Es stellte sich schnell heraus, dass Hale-Bopp kein gewöhnlicher Komet ist. Als man seinen Orbit berechnete, erhielt man zur Entdeckungszeit eine Entfernung von 7,2 AE von der Sonne, also zwischen Jupiter und Saturn, was bis dahin bei weitem die größte Entfernung war, bei der ein Komet entdeckt wurde (2017 übertroffen von C/2017 K2). Die meisten Kometen sind in dieser Entfernung extrem schwach und zeigen keine wahrnehmbare Aktivität, jedoch konnte man bei Hale-Bopp bereits in dieser Entfernung eine Koma feststellen. Ein 1993 aufgenommenes Bild des Anglo-Australian Teleskops zeigt den damals noch unentdeckten Kometen in einer Entfernung von 13 AE von der Sonne, einer Entfernung, in der die meisten Kometen unbeobachtbar sind (der Halleysche Komet hatte in der gleichen Entfernung nur ¹/_50.000 der Helligkeit). Die Größe des Kometenkerns wird auf 50 km geschätzt, er ist damit dreimal so groß wie der Halleysche Komet, und größer als jeder andere bekannte Komet.

Da er in großer Entfernung bereits eine so starke Helligkeit besaß, vermutete man bereits früh, dass der Komet Hale-Bopp sehr hell werden würde, wenn er 1997 sein Perihel erreichen würde. Viele Kometen haben jedoch in größerer Entfernung heftige Helligkeitsausbrüche, um danach wieder in eine Phase der Ruhe zu verfallen, deswegen war man zunächst mit einer Helligkeitsprognose vorsichtig, auch um keine zu hohen Erwartungen zu wecken. So wurde der Komet Kohoutek 1973 im Voraus als „Komet des Jahrhunderts“ bezeichnet, war am Ende jedoch kaum eindrucksvoll.

Periheldurchgang des Kometen

Ab dem Sommer 1996 war Hale-Bopp bei einem Abstand von 2 AE von der Sonne schon mit bloßem Auge zu sehen. Auch wenn er nicht mehr so rasch mit weiterer Annäherung an die Sonne heller wurde, waren die Wissenschaftler aufgrund dessen nun vorsichtig optimistisch, dass er sehr hell werden würde. Im Dezember 1996 war er von der Erde aus gesehen in Sichtlinie zur Sonne und konnte deswegen nicht beobachtet werden; als er jedoch im Januar 1997 wieder zum Vorschein kam, war er selbst in Städten mit ihrer großen Lichtverschmutzung nicht mehr zu übersehen.

Hinzu kam, dass das sich um 1996 stark verbreitende Internet erheblich zum beispiellosen Interesse an Hale-Bopp beitrug. Auf zahlreichen Websites konnte man den Flug des Kometen mit täglich neuen Bildern verfolgen.

Im Februar 1997 erreichte der Komet eine scheinbare Helligkeit von 2^m und zeigte zwei wachsende Schweife. Der blaue Gasschweif zeigte direkt von der Sonne weg, während der gelbe Staubschweif in Richtung seines Orbits zeigte. Am 9. März erlaubte es eine Sonnenfinsternis in der Mongolei und Ostsibirien, den Kometen auch am Tag zu sehen. Am 22. März 1997 war Hale-Bopp mit 1,315 AE der Erde am nächsten. Die meisten anderen Kometen wären in dieser Entfernung nicht mit bloßem Auge sichtbar. Als der Komet am 1. April 1997 sein Perihel passierte, hatte er sich mit einer scheinbaren Helligkeit von etwa −1^m zu einem eindrucksvollen Schauspiel entwickelt. Er schien heller als jeder Stern außer Sirius und seine zwei Schweife erstreckten sich über einen Winkel von 30 bis 40° über den Himmel. Er war bereits zu sehen, bevor es richtig dunkel wurde, und blieb auf der Nordhalbkugel die ganze Nacht über sichtbar.

Verblassen des Kometen

Nachdem er sein Perihel erreicht hatte, bewegte sich der Komet hinter den südlichen Horizont und konnte somit von der Nordhalbkugel aus nicht mehr beobachtet werden, so dass dort das Interesse an ihm erlosch. Auf der Südhalbkugel war er wesentlich weniger beeindruckend als auf der Nordhalbkugel, jedoch konnte man von dort aus beobachten, wie er im Sommer und Herbst 1997 allmählich verblasste. Hale-Bopp war 569 Tage lang, vom 20. Mai 1996 bis zum 9. Dezember 1997, mit bloßem Auge sichtbar, also ungefähr 18,5 Monate, und damit mehr als doppelt so lange wie der vorherige Rekordhalter Komet Flaugergues (C/1811 F1) – der Große Komet von 1811 – der für 9 Monate mit bloßem Auge beobachtet wurde. Auch war Hale-Bopp für acht Wochen heller als 0^m – länger als irgendein anderer Komet in den letzten tausend Jahren. Er erzeugte ein weit größeres Aufsehen als der Halleysche Komet 1986. Man kann davon ausgehen, dass kein anderer Komet jemals von so vielen Menschen gesehen wurde wie Hale-Bopp.

Im Februar und März 2001 wurde der Komet in einer Entfernung von 13 AE mit dem 2,2-m-Teleskop auf dem La-Silla-Observatorium beobachtet. Trotz seiner großen Entfernung zur Sonne (jenseits der Bahn des Planeten Saturn) zeigte der Komet noch eine Koma mit einem Durchmesser von 2 Millionen Kilometern.

Der Komet nahm weiter kontinuierlich an Helligkeit ab, wurde jedoch immer noch von Astronomen beobachtet. Im Januar 2005 befand er sich mit einer Entfernung von 21 AE weiter von der Sonne weg als der Uranus, konnte aber immer noch mit großen Teleskopen ausgemacht werden. Beobachtungen zeigten, dass er zu diesem Zeitpunkt immer noch einen kleinen Schweif besaß.

Astronomen erwarten, dass er ungefähr bis zum Jahr 2020 beobachtbar ist, wenn er eine scheinbare Helligkeit von 30^m erreicht haben wird. Danach wird es sehr schwer werden, ihn von den Hintergrundgalaxien zu unterscheiden, die eine ähnliche Helligkeit besitzen. Der Komet Hale-Bopp wird ungefähr im Jahr 4419 zurückkehren.

Wissenschaftliche Ergebnisse

Hale-Bopp wurde während seines Durchgangs durch das innere Sonnensystem intensiv von Astronomen beobachtet, was zu einigen neuen Erkenntnissen über Kometen führte.

Natriumschweif

Eine der bemerkenswertesten Entdeckungen war ein dritter Schweif. Zusätzlich zu den von anderen Kometen bereits bekannten Gas- und Staubschweifen besaß Hale-Bopp auch einen dünnen Schweif aus Natrium. Er war aber nur mithilfe großer Teleskope und spezieller Filter sichtbar. Natrium wurde zwar bereits in Schweifen von anderen Kometen nachgewiesen, jedoch nicht als separater Schweif. Hale-Bopps Natriumschweif bestand aus neutralen Atomen und besaß eine Länge von 50 Millionen Kilometern.

Das Natrium kam zwar aus der inneren Koma, muss jedoch nicht notwendigerweise aus dem Kern stammen, da über eine Reihe von Mechanismen Natrium ausgeschieden werden kann. Dazu gehört zum Beispiel die Kollision mit Staubkörnern, die sich um den Kern befinden, bei denen ultraviolettes Licht der Sonne das Natrium aus diesen Körnern herauslöst.

Während der Staubschweif ungefähr dem Orbit des Kometen folgte, und der Gasschweif fast direkt von der Sonne wegzeigte, befand sich der Natriumschweif zwischen beiden. Das deutet darauf hin, dass die Natriumatome vom Kern des Kometen durch den Strahlungsdruck weggedrückt wurden.^[3]

Deuteriumvorkommen

Der Anteil des Deuteriums (im Schweren Wasser) ist bei Hale-Bopp doppelt so hoch wie in den Ozeanen der Erde. Nach einer gängigen Theorie zur Herkunft des irdischen Wassers trugen Kometeneinschläge den Großteil zum Wasservorkommen auf der Erde bei, können aber nicht die einzige Quelle gewesen sein. Neben Hale-Bopps Deuteriumanteil wurde auch der Deuteriumanteil von Tschurjumow-Gerassimenko bestimmt und ist ebenfalls zu hoch für das irdische Wasser.

Deuterium wurde außerdem in vielen anderen Wasserstoffverbindungen im Kometen gefunden. Da der Anteil von Deuterium von Verbindung zu Verbindung variiert, schließen Wissenschaftler, dass sich das Eis des Kometen eher in interstellaren Wolken als in der protoplanetaren Scheibe geformt hat. Theoretische Modelle von Eis in interstellaren Wolken zeigen, dass Hale-Bopp bei einer Umgebungstemperatur um 24–25 Kelvin gebildet wurde.

Organische Bestandteile

Spektroskopische Beobachtungen von Hale-Bopp ergaben das Vorhandensein mehrerer organischer Verbindungen (HCOOH, HCOOCH₃, HC₃N, CH3CN); viele von ihnen wurden nie zuvor in Kometen beobachtet. Diese komplexen Moleküle könnten bereits im Kometen existiert haben oder sie bildeten sich durch chemische Reaktionen in der Koma.^[4]

Rotation

Das ausgestoßene Gas von Hale-Bopp kam nicht gleichmäßig aus seinem Kern, sondern in Form von mehreren großen Jets an unterschiedlichen Stellen. Die Beobachtungen der Jets ermöglichten es, die Rotationsdauer des Kometen zu bestimmen. Sie beträgt 11 Stunden und 46 Minuten. Da diese so erhaltene Rotationsdauer aber mehrere periodische Schwankungen aufwies, vermutet man, dass sich der Komet um mehr als eine Achse dreht.^[5]

Möglicher Satellit

In einem 1999 veröffentlichten Fachaufsatz wurde argumentiert, dass mit der Annahme zweier Kometenkerne die Gestalt von Hale-Bopps Staubemissionen vollständig erklärt werden könne. Der Annahme liegen jedoch lediglich theoretische Analysen zu Grunde und keine direkte Beobachtung eines zweiten Kerns. Nach diesen Analysen soll der zweite Kern einen Durchmesser von rund 30 km haben, während der Hauptkern rund 70 km Durchmesser hat. Beide Kerne sollen in einer Entfernung von rund 180 km alle 3 Tage um ihre gemeinsame Achse rotieren.^[6]

Die Publikation wurde von vielen Astronomen diskutiert, aber selbst mit hochauflösenden Teleskopen wie dem Hubble-Weltraumteleskop konnte kein Schweif eines Doppelkerns erkannt werden. Obwohl es durchaus gewöhnlich ist, dass Kometen auseinanderbrechen, wurde noch nie ein Fall beobachtet, bei dem zwei Kerne stabil umeinander kreisen, da sie leicht durch den Gravitationseinfluss der Sonne oder anderer Planeten gestört werden.

Beobachtungen mit adaptiver Optik Ende 1997/Anfang 1998 zeigten zwei Helligkeitsspitzen im Kometen. Es gibt jedoch immer noch Kontroversen darüber, ob man alle Beobachtungen nur durch die Anwesenheit zweier Kerne erklären kann.^[7]

Paranoia und Aberglaube

In vielen Kulturen wurden Kometen als böse Omen betrachtet und mit großem Misstrauen verfolgt, auch heute noch wird ihr Erscheinen regelmäßig von Paranoia und Aberglaube begleitet. Vielleicht aufgrund seiner langen Helligkeitszunahme und seiner ungewöhnlichen Größe wurde Hale-Bopp Anlass so vieler bizarrer Überzeugungen und Theorien.

Im November 1996 nahm der Amateurastronom Chuck Shramek aus Houston, Texas ein CCD-Bild des Kometen auf, in dessen Nähe ein unscharfes, etwas in die Länge gezogenes Objekt zu sehen war. Als er mithilfe seines elektronischen Sternkatalogs den Stern nicht identifizieren konnte, benachrichtigte Shramek den Radiosender Art Bell, er habe ein saturnähnliches Objekt gesehen, welches Hale-Bopp folge. UFO-Fanatiker wie Courtney Brown kamen schnell zu der Überzeugung, dass ein Alienraumschiff dem Kometen folge. In Wirklichkeit war es der Stern SAO141894 mit einer scheinbaren Helligkeit von 8,5^m. Er erschien nicht in Shrameks Computerprogramm, weil seine Benutzereinstellungen ungenau waren.^[8] Als man Shramek damit konfrontierte, gestand er sich diesen Fehler nicht ein.

Später behauptete Art Bell, sie seien im Besitz eines Bildes eines anonymen Astrophysikers, der seine Entdeckung bestätige. Jedoch zeigten die Astronomen Olivier Hainaut und David J. Tholen der University of Hawaii, dass es sich nur um eine veränderte Kopie eines ihrer eigenen Bilder handelte.^[9]

Zwei Monate später, im März 1997, begingen 39 Mitglieder der Sekte Heaven’s Gate angesichts des erschienenen Kometen Massenselbsttötung. Ihr Motiv war, dass sie ihren Erdkörper verlassen und zu dem Raumschiff reisen würden, welches den Kometen begleite.

In der Kunst

Der Komet regte vor allem Musiker an, Werke zu erstellen. Zu nennen wäre die Komposition Hale Bopp von Graham Waterhouse aus dem Jahre 1997. Im Bereich der populären Musik ist die Single Hale Bopp (1998) des deutschen Techno Acts Der Dritte Raum und die gleichnamige Single von 2020 der Berliner Reggae-Band Seeed erwähnenswert.

Siehe auch

• Liste von Kometen

Quellen

• Newcott, William R. (Dez. 1997). The age of comets in National Geographic, S. 100.
• http://www.eso.org/public/news/eso9520/

Weblinks

Commons: C/1995 O1 (Hale-Bopp) – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

• Infoseite mit zahlreichen Links
• Gary W. Kronk's Cometography – C/1995 O1 (Hale-Bopp) (englisch)

Einzelnachweise

1. ↑ D. Yeomans (1997): Orbit and Ephemeris Information for Comet Hale-Bopp (1995 O1), abgerufen am 3. Januar 2016
2. ↑ D. W. E. Green: IAU Circular 6187, 23. Juli 1995
3. ↑ G. Cremonese, H. Boehnhardt, J. Crovisier et al.: Neutral Sodium from Comet Hale-Bopp: A Third Type of Tail. In: The Astrophysical Journal Letters. Band 490, Nr. 2, 1997, S. L199, doi:10.1086/311040, arxiv:astro-ph/9710022 (englisch, iop.org [abgerufen am 7. Juli 2020]). 
4. ↑ S. D. Rodgers, S. B. Charnley (2001), Organic synthesis in the coma of Comet Hale-Bopp?, Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, Vol. 320, S. L61-L64. bibcode:2001MNRAS.320L..61R
5. ↑ J. Warell, C.-I. Lagerkvist, J. S. V. Lagerros (1999): Dust continuum imaging of C/1995 O1 (Hale-Bopp):. Rotation period and dust outflow velocity, Astronomy and Astrophysics Supplement, Vol. 136, S. 245, bibcode:1999A&AS..136..245W
6. ↑ Z. Sekanina (1999), Detection of a Satellite Orbiting The Nucleus of Comet Hale-Bopp (C/1995 O1), Earth, Moon, and Planets, Vol. 77, S. 155, doi:10.1023/A:1006230712665
7. ↑ F. Marchis, H. Boehnhardt, O. R. Hainaut, D. Le Mignant (1999): Adaptive optics observations of the innermost coma of C/1995 O1. Are there a "Hale" and a "Bopp" in comet Hale-Bopp?, Astronomy and Astrophysics, Vol. 349, S. 985, bibcode:1999A&A...349..985M
8. ↑ Russell Sipe: The "Object" Near Comet Hale-Bopp, abgerufen am 28. November 2006; nicht mehr online, dafür aber The "Object" Near Comet Hale-Bopp (Memento vom 27. Juni 2007 im Internet Archive), abgerufen am 8. Nov. 2013
9. ↑ Olivier R. Hainaut und Dr. David J. Tholen: Fraudulent use of a IfA/UH picture (Memento vom 10. März 2009 im Internet Archive), 15. Januar 1997