Mit bloßem Auge ist es nicht schwer zu erkennen und die mit Mobiltelefonen aufgenommenen Fotos sind sehr gut. Der große Komet, der von meinem Land entdeckt wurde, ist zurück!

Produziert von: Science Popularization China

Autor: Seriennummer

Hersteller: China Science Expo

Den neuesten Beobachtungsdaten vom 10. Oktober 2024 zufolge erreichte die maximale Helligkeit des Kometen Purple Mountain-Atlas -4,9, übertraf damit die Helligkeit der Venus und wurde zum hellsten Kometen der nördlichen Hemisphäre seit fast 30 Jahren.

Da sich die relativen Positionen der Erde, des Kometen und der Sonne ändern, hat sich der Komet von der Erde aus gesehen langsam östlich der Sonne bewegt. Das bedeutet, dass er sich von einem Morgenstern, der ursprünglich vor Sonnenaufgang aufging, zu einem Abendstern gewandelt hat, der etwas später nach Sonnenuntergang untergeht.

Dieser helle Komet mit seinem wunderschönen Schweif wird voraussichtlich ab dem 12. Oktober zwei Wochen lang nach Sonnenuntergang tief am westlichen Himmel erscheinen. Er ist nicht nur ein wichtiges Forschungsziel für Astronomen, sondern auch ein Stern, der von den Kameras unzähliger Sternliebhaber und Fotografen eingefangen wird. Vielleicht hinterlässt es auch bei jedem, der in den Sternenhimmel blickt, ein unvergessliches Beobachtungserlebnis.

Die Entstehungsgeschichte des Kometen ist voller Wendungen

1. Twist and turn 1: Gefunden und verloren, es bekam einen kombinierten Namen

Wie aus der Namensgebung des Kometen Purple Mountain-Atlas hervorgeht, steht er mit zwei „Entdeckern“ in Verbindung.

Das 1,2-Meter-Teleskop am Xuyi-Observatorium des Purple Mountain Observatory meines Landes entdeckte ihn erstmals am 9. Januar 2023 und damals glaubte man, es handele sich um einen Asteroiden mit einer Helligkeit der 19. Größenordnung. Doch fast einen Monat nach der Meldung an das Minor Planet Center (MPC) wurde es von keinem anderen Observatorium oder Beobachter beobachtet, sodass es von der Liste der noch zu bestätigenden Objekte gestrichen wurde.

Am 22. Februar erfasste das 50-cm-Teleskop des am South African Astronomical Observatory installierten Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) ebenfalls ein Objekt mit Kometeneigenschaften.

Durch die Kombination weiterer Beobachtungsdaten und den Abruf historischer Archivdaten wurde schließlich bestätigt, dass die von Purple Mountain und ATLAS aufgenommenen Bilder denselben Himmelskörper zeigten, was die Existenz dieses neuen Kometen bestätigte.

Es ist nicht nur nach seinem Entdecker benannt, sondern hat auch die offizielle Bezeichnung C/2023 A3. Dabei steht C für einen Kometen mit einer Umlaufzeit von über 200 Jahren, 2023 ist das Entdeckungsjahr und A3 steht für den dritten im Januar entdeckten Kometen.

Abbildung 1 Das 1,2-Meter-Teleskop am Xuyi-Observatorium (links) und das 0,5-Meter-Teleskop bei Atlas (rechts)

(Bildquelle: Purple Mountain Observatory, Henry Weiland)

2. Wendepunkt 2: Die Aufhellung stagnierte, man vermutete, sie sei auf halbem Weg zerfallen

Durch anschließende kontinuierliche Beobachtungen konnte die Umlaufbahn des Kometen genauer bestimmt und auch der Zeitpunkt ermittelt werden, zu dem der Komet der Sonne (Perihel) und der Erde (Perigäum) am nächsten war. Durch Kombination der beobachteten Helligkeit des Kometen, Änderungen seiner Form, spektrale Informationen usw. haben Wissenschaftler mithilfe von Modellen spekuliert, dass die Helligkeit dieses Kometen in der Nähe des Perihels etwa die Magnitude 0 beträgt, was der mit bloßem Auge sichtbaren Helligkeit von Wega entspricht. Später, vor und nach dem Durchqueren des Perigäums, kann die Helligkeit aufgrund eines speziellen „Vorwärtsstreuungseffekts“ deutlich um etwa 4 Größenordnungen zunehmen.

Kometen, die extrem hell sind und mit bloßem Auge am Himmel sichtbar sind, werden von der Öffentlichkeit oft als „große Kometen“ bezeichnet. Offensichtlich hat der Komet Purple Mountain -Atlas das Potenzial, ein großer Komet zu werden. Je heller der Stern, desto mehr Daten und Informationen kann das Teleskop erfassen. Deshalb wurden die Helligkeitsänderungen des Sterns über ein Jahr lang nach seiner Entdeckung von Teleskopen auf der ganzen Welt genau beobachtet.

Zunächst entsprach seine Helligkeit sehr gut den Modellvorhersagen und je näher er der Sonne kam, desto heller wurde er. Seit Mitte April 2024 schwankte die Helligkeit des Kometen jedoch drei Monate lang um die 10,5-fache Magnitude und nahm auch mit zunehmender Annäherung an die Sonne nicht zu. Dies weckte bei Wissenschaftlern die Sorge, ob er noch vollständig sei und die erwartete Helligkeit eines „großen Kometen“ erreichen könne.

Der helle Kern eines Kometen ist ein „schmutziger Schneeball“, der aus Wassereis, Gestein, gefrorenen Gasen usw. besteht. Er hat eine schwache Körperstruktur und wird leicht von der Sonne oder anderen massereichen Himmelskörpern beeinflusst und zersetzt, was zu einer Abnahme der Helligkeit führt. Das Teleskop konnte jedoch keine Anzeichen einer Auflösung des Kometen beobachten. Einige Wissenschaftler haben daher die Vermutung geäußert, dass die Helligkeit aufgrund des Phaseneffekts – der Positionsbeziehung zwischen Komet, Sonne und Erde – nicht wie erwartet zugenommen habe.

Glücklicherweise nahm die Helligkeit des Kometen nach Mitte Juli allmählich zu und durchbrach langsam die Magnitude 9, und auch die anfänglichen Sorgen über seinen Zerfall lösten sich auf.

Abbildung 2 Kurve der sich mit der Zeit ändernden Kometenhelligkeit (durchgezogene Linie ist Modellvorhersagewert, durchgezogener Punkt ist Beobachtungswert)

(Bildquelle: astro.vanbuitenen)

3. Dritte Wendung: Herzzerreißender Moment, der Test vom Perihel

Während sich der Komet immer mehr der Sonne nähert, ist der Moment gekommen, der die meisten Menschen beunruhigt: das Perihel. Der Komet Purple Mountain-Atlas ist der Sonne mit 0,4 Astronomischen Einheiten am nächsten, was ungefähr der Entfernung zwischen Merkur und Sonne entspricht. Zu diesem Zeitpunkt werden der Strahlungsdruck und die Hitze der Sonne die Stabilität der Kernstruktur des Kometen auf die härteste Probe stellen. Wenn der Kometenkern stark genug ist, um das Perihel zu überstehen und sich dann langsam von der Sonne zu entfernen, wird die Möglichkeit einer späteren Spaltung oder eines Zerfalls erheblich verringert.

Gute Nachrichten!

Am 28. September passierte der Komet sicher das Perihel, ohne auseinanderzubrechen .

Astronomie-Enthusiasten aus aller Welt begannen, im Fotografieren zu wetteifern und hielten die wunderschöne Gestalt des Kometen im Morgenlicht fest, während sein Schweif jeden Tag länger wurde.

Abbildung 3 Komet Zijinshan-Atlas im Morgenlicht

(Bildnachweis: Yuri Beletsky, fotografiert am 29. September in Chile)

Ein visuelles Fest! Sie können es mit bloßem Auge erkennen!

Am 12. Oktober 2024 wird der Komet Purple Mountain-Atlas das Perigäum passieren.

Jüngsten Beobachtungsdaten zufolge hat die Helligkeit des Kometen aufgrund des „Vorwärtsstreuungseffekts“ die der Venus übertroffen. Dieser Effekt kann nur auftreten, wenn ein Komet bestimmte Bedingungen erfüllt. Dadurch erhöht sich die Helligkeit des Kometen erheblich und wir auf der Erde haben das Glück, Kometen mit bloßem Auge erkennen zu können.

Wenn ein Komet fast zwischen Erde und Sonne vorbeizieht, beträgt sein Phasenwinkel fast 180 Grad. Dies bedeutet, dass ein Teil des Sonnenlichts, das auf den Kometen trifft, durch den Kometen hindurchgeht und die Erde erreicht. Wenn die relativ lockere Koma und der Schweif um den Kometenkern viel Staub enthalten, wird das Sonnenlicht beim Durchgang durch den Staub gestreut, wodurch die Helligkeit des Kometen deutlich zunimmt. Daher kommt auch der Name „Vorwärtsstreuung“.

Dieser Effekt ist vergleichbar mit dem Atmen an einem kalten Morgen, wenn Sie von hinten vom Sonnenlicht beleuchtet werden. Die von Ihnen ausgeatmete Materie wird ebenfalls vom Sonnenlicht durchdrungen und gestreut, und Sie sehen eine strahlend weiße Wolke. Wenn die Sonne jedoch aufgeht und nicht von hinten scheint, ist es schwierig, die strahlend weiße Wolke zu sehen, die Sie ausgeatmet haben.

Kurz gesagt: Je näher der Phasenwinkel des Kometen bei 180 Grad liegt und je mehr Staub sich um den Kometenkern befindet, desto stärker tritt der „Vorwärtsstreuungseffekt“ auf.

Abbildung 4: Die Wirkung, wenn man am frühen Morgen mit dem Rücken zur Sonne atmende „weiße Wolken“ sieht

(Bildnachweis: Nathanael Callon)

In der Kurve der zeitlichen Veränderung der Kometenhelligkeit in Abbildung 2 stellt die grüne durchgezogene Linie, die dem 12. Oktober entspricht, die Helligkeit nach Überlagerung des „Vorwärtsstreueffekts“ dar, und die rote durchgezogene Linie stellt den Helligkeitswert ohne Berücksichtigung des Vorwärtsstreueffekts dar.

**Neben seiner großen Helligkeit** ist ein weiteres Merkmal des Kometen Purple Mountain-Atlas die Vielzahl an Veränderungen in seinem Schweif. Richtung und Form des Kometenschweifes werden hauptsächlich von der Sonne beeinflusst. Gemäß seiner Umlaufbahn wird seine Bewegungsrichtung am Himmel relativ zur Sonne in Zukunft vor dem Passieren des Perigäums (von der Erde aus gesehen) eine „scharfe Wendung“ machen und auch der Schweif des Kometen wird entsprechend „schwingen“. Die Form des Kometenschweifes, den wir täglich sehen, wird sich mit der scharfen Kehrtwende des Kometen verändern.

Abbildung 5 Simulation der Veränderung des Kometenschweifes im Laufe der Zeit

(Bildnachweis: Nicolas Lefaudeux)

Ein solch heller und farbenfroher Komet namens Purple Mountain-Atlas wird sich in den zwei Wochen ab dem 12. Oktober langsam von der Sonne entfernen und nach Sonnenuntergang am tiefen westlichen Himmel erscheinen.

Wie kann man die Gelegenheit nutzen, den Kometen zu bewundern?

Um den Kometen zu sehen, braucht man zunächst gutes Wetter. Wenn es bei Ihnen sonnig ist, können Sie vor Sonnenuntergang losziehen, einen offenen und ungehinderten Platz im Westen suchen und versuchen, ihn zu beobachten . Wenn Sie nach einem Kometen suchen, können Sie nach Westen und tief in den Himmel blicken, eine Sternenkartensoftware verwenden oder die relativen Positionen von Venus und Komet überprüfen, um den Kometen zu erfassen. Die Höhe des Kometen wird im Laufe des Datums zunehmen. Wenn die Lichtverschmutzung in Ihrer Gegend stark ist, müssen Sie versuchen, den Kometen mit einem Fernglas oder einer Kamera zu „sehen“.

Abbildung 6: Schematische Darstellung der Position des Kometen, die täglich um 18:30 Uhr in Peking zu sehen ist.

(Bildquelle: Stellarium)

Es ist nicht nur schön, sondern bringt den Astronomen auch einen wissenschaftlichen Forschungskarneval

Als großer Komet, der nahe an der Erde vorbeifliegt, liefert der Komet Purple Mountain-Atlas den Astronomen auch seltene Kometenproben für die Forschung. Zahlreiche Teleskope aller Größenordnungen auf der Welt tun ihr Bestes, um verschiedene Daten über Kometen zu gewinnen.

1. Untersuchung von Veränderungen der Kometenmorphologie durch Bildgebung

Die Veränderungen in der Morphologie eines Kometen können durch fotografische Abbildung analysiert und untersucht werden. Das Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), das ununterbrochene Beobachtungen der Sonne durchführt, hat Bilder eines Kometen aufgenommen, der sich der Sonne nähert. Wir können nicht nur die Veränderungen in der Morphologie des Kometen im Detail analysieren, sondern es kommt zu diesem Zeitpunkt auch zu einem koronalen Massenauswurf (CME) auf der Sonne , was so verstanden werden kann, dass die Sonne einige Male niest. Auch die Auswirkungen von CME-Ereignissen auf Kometen sind einer weiteren Untersuchung wert.

Abbildung 7: Kometenbild, aufgenommen vom SOHO-Satelliten

(Bildnachweis: SOHO/NASA)

2. Schauen Sie sich Kometenspektren an und erfahren Sie mehr über das frühe Sonnensystem

Neben der direkten Untersuchung der morphologischen Veränderungen von Kometen anhand von Bildern ist es auch möglich, das Verhältnis von Staub zu Gas in der Koma zu untersuchen.

Spektren sind auch ein wirkungsvolles Instrument zur Erforschung der Geheimnisse von Kometen. Durch die Erfassung des Kometenspektrums können wir die Materialzusammensetzung und die Proportionen des Kometen verstehen. Kometen kommen aus dem weit entfernten äußeren Sonnensystem, das leerer und extrem kalt ist, sodass die Kometen selbst den materiellen Kernzustand aus der frühen Entstehung des Sonnensystems bewahren können. Daher ist die im Spektrum des Kometen widergespiegelte Materialzusammensetzung in gewissem Sinne gleichbedeutend mit einer „Zeitkapsel“ des Sonnensystems, die uns helfen kann, mehr Informationen über die frühe Entstehung des Sonnensystems zu gewinnen. Durch langfristige, kontinuierliche Beobachtungen können wir außerdem die Entwicklung der Kometenaktivität verstehen und mögliche Gasausbrüche entdecken.

3. Die einzigartige Forschungsperspektive von Purple Mountain-Atlas zum Thema Komet.

Laut Samuel Grant vom University College London und Geraint Jones von der Europäischen Weltraumorganisation wird die Erde wahrscheinlich den Ionenschweif des Kometen kreuzen, was bedeutet, dass unsere Erde direkt durch seinen Ionenschweif hindurchfliegen wird. Der Ionenschweif eines Kometen besteht aus elektrisch geladenen Molekülen, die durch den Sonnenwind vom Kometen weggedrückt werden. Obwohl sich Kometenschweife oft über Hunderte Millionen Kilometer erstrecken, sind sie im riesigen Universum nur wenige Millionen Kilometer breit. Daher ist die Wahrscheinlichkeit, dass die Erde ihnen direkt begegnet, sehr gering. Ein solcher Komet erscheint nur alle paar Jahrzehnte. Diesmal verwenden die Wissenschaftler keine Teleskope mehr, um aus der Ferne Bilder und Spektren des Ionenschweifes aufzunehmen. Stattdessen können sie direkt in den Ionenschweif eindringen und sich „darin aufhalten“, um mithilfe von Raumsonden die Zusammensetzung und den Inhalt des Ionenschweifes direkt zu erfassen.

Gehen Sie nach draußen und erleben Sie eine romantische Begegnung mit dem prächtigen Kometen!

Der Komet Purple Mountain-Atlas ist ein Komet mit einer nahezu parabolischen Umlaufbahn und einer Umlaufzeit von Zehntausenden von Jahren. Es begegnet uns nur einmal in unserem Leben. Seine Ankunft ist ein Segen für Astronomen, Enthusiasten und sogar jeden einzelnen von uns, den Normalbürger.

Nutzen Sie die Gelegenheit, gehen Sie nach draußen, bewundern Sie den prächtigen Kometenschweif und erleben Sie dieses einmalige romantische Erlebnis!