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Rückblick: Die Kometen des Jahres 2021


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Sterne und Weltraum - epaper ⋅ Ausgabe 9/2022 vom 05.08.2022

BEOBACHTUNGEN

Artikelbild für den Artikel "Rückblick: Die Kometen des Jahres 2021" aus der Ausgabe 9/2022 von Sterne und Weltraum. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Sterne und Weltraum, Ausgabe 9/2022

Vor dem großen Finale Am 3. Dezember 2021 passierte der Komet C/2021 A1 (Leonard) den Kugelsternhaufen Messier 3 im Sternbild Jagdhunde. Uwe Wohlrab fotografierte die Begegnung um 04:28 Uhr UT mit einer Kamera Fuji XT20. Zum Einsatz kam ein Spiegelteleskop der Bauweise Deltagraph mit 25 Zentimeter Öffnung (f/3,3). Der Schweif des Kometen entwickelte sich zu einer beachtlichen Größe.

Kometenbeobachter benötigten im Jahr 2021 viel Geduld, aber das Warten sollte sich lohnen: Nachdem eine ganze Reihe interessanter Schweifsterne am Himmelaufgetauchtwaren,diesichnurim Teleskop verfolgen ließen, entwickelte sich der Komet C/2021 A1 (Leonard) kurz vor dem Jahresende zu einem einfachen Objekt für den Feldstecher – sofern man einen Blick durch die wenigen Wolkenlücken erwischte. Insgesamt wurden im zurückliegenden Jahr 297 Kometen entdeckt oder wiederentdeckt, was einen absoluten Rekord bedeutet. Dabei handelt es sich um 208 von den Sonnenforschungssonden STEREO und SOHO aufgespürte winzige Kometenbruchstücke, die ihre extreme Annäherung an die Sonne nur in den seltensten Fällen überstehen, sowie um die stattliche Zahl von 89 durch terrestrische Observatorien entdeckte oder wiederentdeckte Kometen.

Mitglieder der Fachgruppe Kometen (FGK) der deutschlandweiten Vereinigung ...

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... der Sternfreunde e. V. (VdS) beobachteten im Berichtsjahr insgesamt 133 Kometen fotografisch und 25 visuell, wovon 31 Schweifsterne scheinbare Helligkeiten von mehr als 14 mag erreichten (siehe »Im Überblick: Die hellsten Kometen des Jahres 2021«, S. 63). Die Fachgruppe erhielt 434 visuelle Schätzungen von neun Beobachtern und 1259 mittels digitaler Spiegelreflexkameras (DSLR) gewonnene fotovisuelle Beobachtungen von drei Mitgliedern. Insgesamt 33 FGK-Fotografen sandten 1572 CCD-Aufnahmen ein, wobei zunehmend ferngesteuerte Teleskope an klimatisch günstigen Standorten Verwendung finden, um Schlechtwetterphasen ausweichen zu können oder um Kometen am Südhimmel zu erwischen. Weitere 749 Aufnahmen wurden der FGK von internationalen Beobachtern zugesandt.

Zehn FGK-Mitgliedern gelangen zudem mehr als 2000 astrometrische Beobachtungen, wobei dank moderner CMOS-Sensortechnik selbst mit Teleskopen von 20 Zentimeter Öffnung und unter mäßig gutem Himmel mittlerweile Grenzgrößen von 20 mag erreicht werden können (siehe SuW 2/2020, S. 72). Dabei stellte Werner Hasubick im Berichtsjahr mit der astrometrischen Beobachtung von 204 Objekten einen absoluten Rekord im Bereich der Positionsmessungen von Kometen auf.

Die Diagramme des vorliegenden Beitrags veranschaulichen für die helleren Kometen die Entwicklung ihrer Helligkeit und ihres Komadurchmessers. Sie enthalten alle plausiblen Schätzungen von FGK-Mitgliedern und internationalen Beobachtern. Die aus diesen Schätzungen abgeleiteten Parameter (siehe »Helligkeitsparameter von Kometen«) werden mittels der eingezeichneten Lichtkurven inklusive Konfidenzintervallen veranschaulicht. Zur Abschätzung des störenden Einflusses von Mondlicht auf die Beobachtungen zeigen die Kreise über den Abszissen der Diagramme die Vollmondtermine an.

Ruhiges erstes Halbjahr

Zu Jahresbeginn konnten noch zwei Kometen beobachtet werden, die im Herbst des Vorjahres positiv überrascht hatten und 5 mag beziehungsweise 6 mag heller als erwartet wurden. Sowohl der Komet 156P/Russell-LINEAR als auch C/2020 M3 (ATLAS) waren Anfang Januar 10,5 mag bis 11,0 mag hell und wiesen eine Koma mit einem Winkeldurchmesser von jeweils vier bis fünf Bogenminuten auf (siehe SuW 9/2021, S. 72).

Am 2. Januar 2021 erreichte der Komet 141P/Machholz seine größte Helligkeit von knapp 10,0 mag in der aktuellen Sichtbarkeit. Der bequem am Abendhimmel beobachtbare Schweifstern hatte den sonnennächsten Punkt seiner Bahn, das Perihel, zwar bereits am 16. Dezember 2020 passiert – er näherte sich aber der Erde am 19. Januar 2021 bis auf 0,53 Astronomische Einheiten (AE) an, wodurch die maximale scheinbare Helligkeit entsprechend verspätet eintrat. Der Komet wies eine Koma von bis zu sechs Bogenminuten auf, was einem räumlichen Durchmesser von 175000 Kilometern entspricht. Seine kernnahe Region steigerte ihre Helligkeit am 4. März um 3 mag, womit sich möglicherweise eine weitere Fragmentation des Kerns andeutete.

Eine hohe Aktivität wies der in Daten des Infrarotsatelliten Near-Earth Object Wide-field Infrared Survey Explorer entdeckte Komet C/2021 A2 (NEOWISE) auf.

Der günstig positionierte Schweifstern erreichte Anfang Februar eine Maximalhelligkeit von 10,5 mag und einen Komadurchmesser von vier Bogenminuten (110000 km). Zudem wurde in den Daten des Instruments SWAN an Bord des Sonnenforschungssatelliten SOHO Ende Februar ein Komet entdeckt, der nur kurze Zeit und nur knapp über dem Horizont verfolgt werden konnte: C/2021 D1 (SWAN) kam Anfang März auf eine Maximalhelligkeit von 10,5 mag und wies währenddessen einen Komadurchmesser von zwei Bogenminuten (160000 km) auf.

Der hellste Komet des ersten Halbjahrs war C/2020 R4 (ATLAS); er wurde jedoch nur zwischen Mitte März und Ende Mai intensiver beobachtet. In diesem Zeitraum bewegte er sich vom Sternbild Adler über den Bärenhüter bis in das Sternbild Löwe. Am 23. April kam der Komet der Erde bis auf 0,46 AE nahe und erreichte dabei die Maximalhelligkeit von 9,1 mag. Mit den Helligkeitsparametern m0= 9,4 mag / n = 3,7 wies der Komet eine durchschnittliche Entwicklung auf; er zeigte allerdings im März und April signifikante Helligkeitsschwankungen (siehe »Schwaches Flackern«). Während seine durchweg recht diffuse Koma ihren größten absoluten Durchmesser von 175000 Kilometern bereits um den 10. März erreichte, wurde der maximale scheinbare Durchmesser von acht Bogenminuten erst zum Zeitpunkt der Erdnähe beobachtet. Für die Dauer von vier Wochen ließ sich ein bis zu zehn Bogenminuten (500000 km) langer schwacher Schweif ausmachen.

Der Komet C/2020 T2 (Palomar) erreichte zwar Ende Juni lediglich eine Maximalhelligkeit von 10,5 mag, er wurde aber auf Grund mangelnder Alternativen über mehr als ein halbes Jahr hinweg ausgiebig beobachtet, wobei er sich durch die Sternbilder Jagdhunde, Bärenhüter und Jungfrau bewegte. Während der nie näher als 2,05 AE an die Sonne herankommende Komet seine Aktivität vor dem Perihel sehr rasch steigerte (m0= –1,2 mag / n = 13,5), ging diese nach dem Perihel in durchschnittlicher Weise zurück (m0= 5,7 mag / n= 4,5). Der Komet wies eine mäßig verdichtete, maximal 4,5 Bogenminuten (350000 km) große Koma auf. Ein bis zu zehn Bogenminuten (1,5 Millionen km) langer schwacher Schweif ließ sich nahezu während der gesamten Sichtbarkeit ausmachen (siehe »Schweifstern in großer Distanz«).

Interessante Kometen im Sommer und Herbst

Eine Reihe mittelheller Kometen konnten die Beobachter in den Sommer- und Herbstmonaten verfolgen. Den Anfang machte 15P/Finlay, der in den ersten Julitagen über dem Morgenhorizont erschien und rasch größere Höhen erreichte. Seine Maximalhelligkeit von 11,0 mag wies er zu Beginn der Sichtbarkeit auf und zeigte eine drei Bogenminuten (150000 km) große, recht diffuse Koma. Zu kurzfristigen Helligkeitsausbrüchen kam es im Gegensatz zu den vorangegangenen Periheldurchgängen nicht.

Ende Juli wurde der Komet C/2021 O1 (Nishimura) entdeckt. Obwohl er eine maximale Helligkeit von 9,0 mag erreichte, gelangen von ihm weltweit nur wenige Beobachtungen, da er sich stets nahe der Sonne aufhielt. Der Komet 8P/Tuttle konnte von den FGK-Beobachtern nur mit Remote-Teleskopen verfolgt werden, da er am Südhimmel positioniert war.

Er erreichte Anfang September eine Maximalhelligkeit von immerhin 8,8 mag. Einen großen Helligkeitsausbruch verzeichneten die Beobachter beim Kometen 57P/ du Toit-Neujmin-Delporte: Mitte Oktober stieg seine Helligkeit innerhalb weniger Tage von 17,0 mag auf 12,0 mag. Der Komadurchmesser wuchs von 0,3 Bogenminuten (20 000 km) auf zwei Bogenminuten (160000 km) an.

Geradezu gemütlich entwickelte sich der Komet 4P/Faye. Er erreichte Mitte November eine Maximalhelligkeit von 11,2 mag (Helligkeitsparameter: m0= 9,8 mag / n= 2,5). Die merklich verdichtete Koma wies einen maximalen Durchmesser von knapp drei Bogenminuten (125 000 km) auf. Ein bis zu zehn Bogenminuten langer Schweif konnte nur von CCD-Beobachtern festgestellt werden (siehe »Nicht hell, aber sehenswert«, S. 62).

Ein weiterer alter Bekannter, der Komet 6P/d’Arrest, wurde Anfang November immerhin 10,0 mag hell. Er ließ sich an mitteleuropäischen Standorten nur knapp über dem Abendhorizont ausmachen. Typisch für diesen Schweifstern sind sein sehr steiler Helligkeitsanstieg, der deutlich langsamere Rückgang sowie eine sehr diffuse Koma, die einen maximalen Durchmesser von 4,5 Bogenminuten (300000 km) aufwies.

Der von der europäischen Sonde Rosetta intensiv untersuchte Komet 67P/Tschurjumow-Gerasimenko wurde im Herbst 2021 sehr günstig sichtbar. Er vollführte eine Oppositionsschleife im Sternbild Krebs und konnte somit über mehrere Monate hinweg optimal am Nachthimmel beobachtet werden. In den letzten Novembertagen erlangte er eine Maximalhelligkeit von 9,0 mag. Typisch für diesen Kometen ist, dass seine Helligkeitsentwicklung eine Zeitabhängigkeit aufweist, und er erst einige Wochen nach der Perihelpassage seine maximale Aktivität erreicht – so auch im Jahr 2021 (siehe »Schrittweise Entwicklung«). Die Helligkeit entwickelte sich in drei Phasen, die jeweils durch die Formel beschrieben werden müssen, wobei Δ die Distanz zur Erde in AE, T die Zeit des Periheldurchgangs, t der Beobachtungszeitpunkt und ntder Aktivitätsparameter für die jeweilige Phase ist. Bis 20 Tage nach dem Perihel (bis zum 20. November) gilt m0= 11,4 mag / nt= –0,025. Während der folgenden 80 Tage (bis zum 10. Februar) blieb die Aktivität konstant (m0= 10,9 mag / nt= 0). Danach ging sie sogar etwas rascher zurück, als sie anfangs zugenommen hatte (m 0= 8,0 mag / nt= +0,030).

m = m0+ 5 · lg Δ + nt·(t – T)

Die merklich verdichtete Koma des Kometen wies über die gesamte Sichtbarkeit hinweg eine deutliche zentrale Kondensation auf und erreichte einen maximalen Durchmesser von etwas mehr als sechs Bogenminuten (120000 km), der über viele Wochen hinweg konstant blieb. Mehrere Wochen lang konnte ein bis zu 20 Bogenminuten (700000 km) langer schwacher Gasschweif gesichtet werden (siehe »Komet mit zwei Schweifen«). Im November, als sich die Erde nahe der Ebene der Kometenbahn befand, ließ sich mittels CCD-Kameras zudem ein schwacher Gegenschweif nachweisen.

Hellere Kometen zum Jahreswechsel

Zum hellsten Schweifstern des Berichtsjahrs mauserte sich der Komet C/2021 A1 (Leonard). Da seine Entwicklung bereits ausführlich dargestellt wurde (siehe SuW 5/2022, S. 70), sollen hier nur ergänzende Informationen aufgeführt werden. Der Komet verhielt sich bis Mitte November gemäß den Prognosen. Dann aber begann eine dreiwöchige Phase, in der die Aktivität kontinuierlich zurückging (siehe »Vor dem großen Finale«, S. 60). Ab dem 10. Dezember verstärkte sich die Aktivität wieder, so dass ein erstes Maximum von 3,8 mag am 14. Dezember erreicht wurde, als der Komet die Erde passierte.

Während der zweiten Dezemberhälfte kam es mehrfach zu kurzfristigen Helligkeitsausbrüchen, die den Kometen am 20./21. Dezember bis zu 3,0 mag hell werden ließen. Die ableitbaren Parameter können den Helligkeitsverlauf daher nur mäßig gut simulieren (siehe »Unruhiger Gast«): Für die Entwicklung vor dem Perihel gilt m0= 8,4 mag / n= 4,9, für die Zeit danach m0= 8,1 mag / n= 4,3.

Der scheinbare Durchmesser der eher gering verdichteten Koma erlangte in den Tagen der größten Erdnähe den Maximalwert von 16 Bogenminuten, während der absolute Durchmesser der zu diesem Zeitpunkt hochverdichteten Koma Anfang Januar 2022 seine größte Ausdehnung von 350 000 Kilometern aufwies. Bis Mitte Dezember präsentierte der Komet nur einen schwachen, maximal 2,5 Grad langen Schweif mit einer räumlichen Ausdehnung von zwei Millionen Kilometern. Die hohe Aktivität in der zweiten Dezemberhälfte führte dann dazu, dass der nunmehr helle Schweif visuell auf einer Länge von bis zu zehn Grad (15 Millionen Kilometer) ausgemacht werden konnte, während er sich auf Fotografien kurzfristig über eine Länge von bis zu 40 Grad nachweisen ließ! Zu diesem Zeitpunkt zeigte sich der Schweif hochdynamisch (siehe »Hingucker für Kometenfans«). Aufnahmen von Anfang April 2022 zeigten nur noch eine extrem längliche Wolke, so dass sich der Komet letztlich aufgelöst hat.

Der Komet C/2019 L3 (ATLAS) kam Anfang Januar 2022 trotz einer Periheldistanz von 3,55 AE auf eine Maximalhelligkeit von 9,1 mag. Damit dürfte sein Kern wohl einen überproportionalen Anteil an leicht flüchtigen Gasen aufgewiesen haben. Der Helligkeitsverlauf lässt sich durch die Parameter m0= –5,2 mag / n = 9,0 gut charakterisieren. Trotz des hohen Aktivitätsfaktors verlief die Entwicklung sehr gemütlich, da sich die Sonnendistanz nur langsam änderte (siehe »Stetige Entwicklung«). So konnte der Komet über viele Monate hinweg verfolgt werden, während er sich durch die Sternbilder Luchs und Zwillinge bewegte. Seine Koma war stets deutlich kondensiert und wies zeitweise eine auffällige zentrale Verdichtung auf (siehe »Konstanter Anblick«). Die Koma erreichte einen maxi- malen Durchmesser von 4,5 Bogenminuten, was einem realen Durchmesser von 675000 Kilometern entspricht. Der auch visuell erkennbare Schweif war bis zu 15 Bogenminuten lang; die entsprechende räumliche Ausdehnung beträgt zwölf Millionen Kilometer.

In der ersten Dezemberhälfte tauchte der im Sternbild Bildhauer positionierte Komet 19P/Borrelly über dem südlichen Abendhorizont auf und gewann anschließend rasch an Höhe über dem Horizont. Ende Januar 2022 erreichte er seine maximale Helligkeit von 9,0 mag. Schließlich konnte der Komet 104P/Kowal ab den Weihnachtstagen im Sternbild Wassermann verfolgt werden. Er erreichte Mitte Januar 2022 eine Maximalhelligkeit von immerhin 9,7 mag. Eine detaillierte Darstellung dieser beiden Kometen wird im Jahresbericht 2022 erfolgen.

Kometen selbst beobachten

Im Berichtsjahr hatten die Beobachter und Fotografen viele mittelhelle Objekte zu überwachen, und dies zu oftmals unzivilisierten Uhrzeiten, wofür die Fachgruppe Kometen ihnen einen herzlichen Dank ausspricht. Sollten auch Sie Interesse an der Arbeit der Fachgruppe haben, so besuchen Sie doch die Internetseite http://fg-kometen.vdsastro.de. Dort finden Sie Anleitungen für eigene Beobachtungen, ausführliche Beschreibungen zu einzelnen Objekten, aktuelle Kometenaufnahmen von Fachgruppenmitgliedern und detaillierte Auswertungen, auch zu den lichtschwächeren Schweifsternen des Berichtsjahres.