Eine kosmische Version von „Die wandernde Erde“? Teleskop enthüllt die Wahrheit über die „Wanderer“ im Weltraum

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Feng Guojie, Marija Duisken (Astronomisches Observatorium Xinjiang, Chinesische Akademie der Wissenschaften)

Hersteller: China Science Expo

Anmerkung des Herausgebers: Um das Geheimnis der wissenschaftlichen und technologischen Arbeit zu lüften, hat Chinas Spitzentechnologieprojekt eine Artikelserie mit dem Titel „Ich und meine Forschung“ gestartet und Wissenschaftler dazu eingeladen, eigene Artikel zu schreiben, ihre wissenschaftlichen Forschungserfahrungen zu teilen und eine wissenschaftliche Welt zu schaffen. Folgen wir den Entdeckern an der Spitze von Wissenschaft und Technologie und begeben wir uns auf eine Reise voller Leidenschaft, Herausforderungen und Überraschungen.

Neben der Sonne und den acht bekannten Planeten gibt es im Sonnensystem noch viele weitere Substanzen, wie etwa Satelliten, Sternenstaub und andere kleine Himmelskörper. Unter ihnen haben die Flugbahnänderungen von Meteoren, Kometen und erdnahen Asteroiden große Aufmerksamkeit in der Öffentlichkeit erregt und sind zu „Stars“ auf der Erde geworden.

Das Nanshan 1-Meter Large Field Telescope (NOWT) des Xinjiang Astronomical Observatory der Chinesischen Akademie der Wissenschaften kann die Spuren dieser „Sterne“ erfassen. Am 8. März 2024 fotografierte NOWT einen sich bewegenden Himmelskörper. Am nächsten Tag führte das von Astronomie-Enthusiasten gegründete Xingming-Observatorium mit einem Halbmeterteleskop (HMT) weitere Beobachtungen dieses „Wanderers“ aus dem Weltraum durch und meldete die Beobachtungsdaten an das Minor Planet Center (MPC).

Ein-Meter-Weitfeld-Optikteleskop (NOWT) am Nanshan-Observatorium des Astronomischen Observatoriums Xinjiang

(Fotoquelle: Tianshan Net, bereitgestellt vom Xinjiang Astronomical Observatory der Chinesischen Akademie der Wissenschaften)

Der missverstandene Komet

Asteroiden und Kometen werden bei ersten Beobachtungen immer verwechselt, da sich beide innerhalb des Sonnensystems bewegen können und bei ihrer Annäherung an die Erde als helle Flecken am Nachthimmel erscheinen. Daher müssen sowohl Astronomen als auch erfahrene Beobachter kontinuierlich beobachten und aufzeichnen, um genauer zwischen Asteroiden und Kometen unterscheiden zu können.

Am 10. April 2024 meldete der deutsche Astronom Robson Hahn das Ziel als Kandidaten für erdnahe Objekte (NEOCP), und das MPC wies ihm die vorläufige Nummer 2024 FG9 zu. Außerdem wurde die elektronische Mitteilung MPEC 2024-G199 herausgegeben.

Am 17. April 2024 entdeckte S. Deen, ein amerikanischer Amateurastronom, der sich für die Suche nach verlorenen und unbekannten Himmelskörpern im Sonnensystem interessiert, dass 2024 FG9 in den Beobachtungsdaten die Aktivitätsmerkmale eines Kometen aufwies, bevor das Ziel entdeckt wurde. Er verwendete für die Beobachtung ein 0,43-Meter-Teleskop in Chile und stellte fest, dass das Objekt einen Kometenschweif von 4 Bogensekunden hatte (Bogensekunden sind eine Winkeleinheit, 1 Bogensekunde = 1/3600 Grad, 4 Bogensekunden = 0,001111111111 Grad). Später stellten weitere Beobachter fest, dass es Kometenmerkmale aufwies, und diese Daten bewiesen weiter, dass es sich um einen Kometen handelte.

Am 1. Juni 2024 veröffentlichte das International Minor Planet Center eine elektronische Mitteilung (MPEC 2024-L04, Link: MPEC 2024-L04: COMET P/2024 FG9 (Nanshan-Hahn) (minorplanetcenter.net)), in der es offiziell bekannt gab, dass es sich bei dem Asteroiden 2024 FG9 um einen Kometen handelt, und ihn in P/2024 FG9 (Nanshan-Hahn) umbenannte, was ins Chinesische übersetzt „Nanshan-Hahn-Komet“ bedeutet.

An diesem Abend veröffentlichte das Central Bureau of Astronomical Telegrams (CBAT) die elektronische Mitteilung Nr. 5401, in der der Entdeckungsprozess des Kometen detailliert beschrieben wurde. Das NAS-Team (NOWT Asteroid Survey), ein gemeinsames Projekt zur Suche nach kleinen Planeten des Xinjiang Astronomical Observatory und des Xingming Observatory der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, entdeckte und meldete das Ziel zuerst und teilte die Entdeckung Robson Hahn mit.

Das Aphel des Kometen Nanshan-Hahn liegt nahe der Umlaufbahn des Jupiters und sein Perihel nahe der Umlaufbahn des Mars. Daher wird seine Umlaufbahn leicht durch die Schwerkraft von Jupiter und Mars beeinflusst und verändert sich. Der Komet erreichte am 20. Mai sein Perihel mit einer maximalen Helligkeit von 17,5 Magnituden (die Magnitude ist ein Maß für die Helligkeit von Himmelskörpern, allgemein bekannt als Helligkeitsgrad. Je höher die Magnitude, desto dunkler das Objekt. Beispielsweise beträgt die Magnitude der Sonne -26,7 und die Magnitude des Polarsterns 1,98). Die Umlaufzeit beträgt etwa 5,88 Jahre und die Bahnneigung beträgt etwa 1,73 Grad. Es handelt sich um einen kurzperiodischen Kometen aus der Jupiterfamilie.

Simulierte Umlaufbahn des Kometen Nanshan-Hahn

(Fotoquelle: Astronomisches Observatorium Xinjiang)

Unterschied zwischen Komet und Asteroid

Ein Asteroid ist ein kleines, felsiges Objekt, das durch ein Teleskop als Lichtpunkt erscheint. Die meisten Asteroiden befinden sich in einem Ring zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter, dem sogenannten Asteroidengürtel.

Kometen unterscheiden sich von Asteroiden dadurch, dass sie typischerweise aus Eis, Gestein und Staub bestehen und als „schmutzige Schneebälle“ bezeichnet werden. Wenn er sich der Sonne nähert, verdampfen sein Eis und sein Staub und bei der Beobachtung durch ein Teleskop erscheint der Komet als unscharfes Bild mit einem langen Schweif. Der kürzeste Schweif kann 10 Millionen Kilometer lang sein, der längste 320 Millionen Kilometer, was mehr als der doppelten Entfernung von der Sonne zur Erde entspricht!

Ein Komet bildet einen Schweif, wenn er sich dem Perihel nähert (im Allgemeinen, wenn er etwa 300 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt ist). Durch die kombinierten Effekte des Sonnenstrahlungsdrucks und des Sonnenwindes werden Gas und Staub im Kometenkern weggeblasen, wodurch zwei separate Schweife (Koma und Schweif) ​​entstehen. Wenn ein Komet groß genug und nah genug an der Erde ist, kann man ihn anhand des Sonnenlichts erkennen, das von diesem Gas und Staub reflektiert wird.

(Bildquelle: Veer-Fotogalerie)

Das Schicksal eines Kometen

Wird dieser „Wanderer“, der in das Sonnensystem eindringt, letztendlich bleiben oder gehen?

Die meisten Kometen stammen aus dem Kuipergürtel oder der dahinterliegenden Oortschen Wolke, wo sie den Großteil ihres Lebens verbringen und wo die Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt liegen. Sobald Kometen in die Umlaufbahn unseres Sonnensystems eintreten, beschleunigt sich ihr zuvor ereignisloser Lebensverlauf.

Einige Kometen überleben einen Vorbeiflug an der Sonne und kehren in die Kälte des Weltraums zurück. einige könnten direkt mit der Sonne kollidieren oder so nahe vorbeifliegen, dass sie in der Nähe des Perihels zerstört werden; und wieder andere kommen vielleicht gar nicht so nah vorbei, sondern interagieren stattdessen mit einem oder mehreren Planeten.

Durch die Messung der Gas- und Staubmenge in der Atmosphäre von Kometen, die ihr Leben nicht beenden, können ihre Gesamtverluste während eines Umlaufzyklus geschätzt werden. Bei einem aktiven Kometen in Sonnennähe beträgt die typische Verlustrate etwa eine Million Tonnen pro Tag, wobei die Gesamtverluste pro Umlauf um die Sonne mehrere zehn Millionen Tonnen betragen. Bei dieser Geschwindigkeit würde ein typischer Komet nach nur wenigen tausend Umlaufbahnen verschwinden, und dies könnte das Schicksal des Halleyschen Kometen sein.

Es ist auch möglich, dass Kometen das Sonnensystem verlassen. Im Jahr 2019 entdeckten Astronomen den Kometen 2I/Borisov, der aus einem Planetensystem außerhalb unseres Sonnensystems stammt. Dies ist das zweite von Menschen entdeckte interstellare Objekt und das erste, das reich an Substanzen wie Kohlenhydraten ist. Der Komet enthält viel mehr Kohlenmonoxid als typische Kometen des Sonnensystems, was darauf schließen lässt, dass er an einem kühleren Ort entstanden sein könnte, vielleicht in der Nähe eines roten Zwergsterns.

Abschluss

Schon sehr früh gab es Aufzeichnungen über die Beobachtung von Kometen. In den antiken „Frühlings- und Herbstannalen“ (613 v. Chr.) findet sich ein schriftlicher Bericht über den Halleyschen Kometen: Im siebten Herbstmonat trat ein Stern in den Großen Wagen ein.

Die Suche der Menschen nach Kometen dauert bis heute an. Heute können die Menschen auf professionellere Beobachtungsgeräte zurückgreifen, um ihre schwer fassbaren „Spuren“ in der Umlaufbahn zu entdecken. Ich bin überzeugt, dass durch die intensive Zusammenarbeit zwischen dem Xinjiang Astronomical Observatory und dem Xingming-Team in Zukunft noch mehr interessante kosmische „Sterne“ entdeckt werden.