Auch Schweifstern genannt. In [Sonne](/Lexikon/S/Sonne1 "Sonne")nnähe ist der meist nur wenige Kilometer große Kometenkern von einer nebeligen Hülle (Koma) umgeben, die eine Ausdehnung von bis zu 2,7 Millionen km erreichen kann. Kern und Koma zusammen nennt man auch den Kopf des Kometen. Das auffälligste Kennzeichen ist jedoch der Schweif, der bei großen und sonnennahen Objekten eine Länge von mehreren 100 Millionen Kilometern erreichen kann. Aperiodische Kometen sind Kometen, die aufgrund ihrer Bahn nicht nochmal auftauchen.

Periodische Kometen kommen wegen ihrer Bahn sicher noch ein zweites Mal.
Sie befinden sich also auf einer stabilen Umlaufbahn um unsere Sonne.

Langperiodische Kometen, die eine Umlaufzeit von mehr als 200 Jahren haben kommen vermutlich Oortschen Wolke. Normalerweise umlaufen Kometen die Sonne genauso wie die Planeten; sie können aber auch in seltenen Fällen in der Gegenrichtung verlaufen.

Die Exzentrizitäten ihrer Bahnen liegen nahe bei 1. Die Kometen sind durch die Schwerkraft an die Sonne gebunden, obwohl ihr Umlauf bis zu 100 Millionen Jahre andauern kann. Exzentrizitäten größer als 1 sind selten und werden durch Bahnstörungen bei dem Vorrübergehen an großen Planeten hervorgerufen.

Diese Kometen kehren dann nicht mehr in Sonnennähe zurück, sondern verlassen das Sonnensystem. Aber die Bahn wird im Außenbereich schnell wieder ellipitisch, wenn auch nur geringe Kräfte einwirken.

Kurzperiodische Kometen, die eine Umlaufzeit von weniger als 200 Jahren haben stammen vermutlich aus dem Kuipergürtel. Sie liegen in der Nähe der Ekliptik. Bei mehr als der Hälfte der kurzperiodischen Kometen liegt der größte Sonnenabstand (Aphel) in der Nähe der Jupiterbahn. Die Entfernung liegt bei 5 und 6 Astronomischen Einheiten. Eigentlich sind es mal länger periodische Kometen gewesen, deren Bahnen durch den gravitativen Einfluss Jupiters verändert wurden.

Aufbau von Kometen

Sind die Kometen weit entfernt von der Sonne bestehen sie nur aus dem Kern, der aus Trockeneis, CO-Eis, Methan und Ammoniak mit ein bisschen Staub- und Mineralien (zum Beispiel Silikate, Nickeleisen) besteht. Deswegen bezeichnet man sie auch als schmutzige Schneebälle. Die Beobachtungen der Deep Impact Mission haben gezeigt, dass die festen Bestandteile gegenüber den flüchtigen Elementen überwiegen, so dass die Bezeichnung eisiger Schmutzball zutreffender erscheint.

Aus Beobachtungen weiß man, dass Kometen von einer schwarzen Kruste umgeben sind, die nur zirka 4 % des Lichts reflektiert (Albedo). Kometen werden eigentlich als spektakuläre Leuchterscheinungen beobachtet, aber ihre Kerne sind die schwärzesten Objekte des Sonnensystems. Man geht davon aus, dass die Oberfläche von einer Art Gesteinsschutt gebildet wird, der aus Gesteinsbrocken besteht, die zu schwer sind, um die gravitative Anziehung des Kerns zu überwinden. Es könnte sein das dieser Gesteinsschutt von einer dünnen Rußschicht überzogen ist. Das würde die niedrige Albedo erklären.

Sobald ein Komet bei der Annäherung an die Sonne in einem Abstand von etwa 5 AE die Jupiterbahn kreuzt, bildet sich die schalenförmige Koma, die in Kernnähe auch strahlenartige Strukturen zeigt.

Sie entsteht durch die Verwandlung in Gas von leicht flüchtigen Substanzen auf der sonnenzugewandten Seite. Dieses Gas reißt in Eis eingebettete Staubteilchen mit. Die Verwandlung von einer festen in eine gasförmige Struktur findet nur an etwa 10 bis 15 % der Kometenoberfläche statt. Die an diesen Stellen entweichenden Moleküle bilden die innere Koma. Durch weitere Aufheizung vergrößert sich die Koma weiter und bildet die schließlich sichtbare Koma. Diese wird noch von einem im Ultravioletten strahlenden atomaren Wasserstoffhalo umgeben, der auch UV-Koma genannt wird und beim Kometen Hale-Bopp 1997 einen Durchmesser von 150 Millionen Kilometern erreichte. Da die atmosphärische Ozonschicht für die UV-Strahlung undurchlässig ist, kann die UV-Koma nur mit Satelliten untersucht werden.

Die Bestandteile der Koma werden durch Strahlungsdruck und Sonnenwind wegeblasen, so dass sich etwa innerhalb der Marsbahn ein Schweif ausbildet bzw. zwei Schweife:

Ein schmaler, lang gestreckter Schweif, auch Plasmaschweif, der im Wesentlichen aus Molekülionen besteht.
Man geht davon aus, dass die kometaren Ionen durch eine Wechselwirkung mit dem solaren Magnetfeld angetrieben werden, das von den geladenen Teilchen des Sonnenwinds mitgeführt wird.

Ein gekrümmter Schweif, der auch Staubschweif genannt wird. Die kleinen Staubteilchen, die diesen Schweif bilden, werden durch den Strahlungsdruck der Sonne beeinflusst.

Sehr selten ist ein Gegenschweif sichtbar. Das ist bar kein eigenständigen Schweif, sondern es ist nur ein Projektionseffekt: Wenn sich die Erde zwischen Sonne und Komet hindurchbewegt, kommt ein Teil des Staubschweifs, bedingt durch seine Krümmung, über den Kometenkopf hinaus.

Der Materialverlust eines Kometen wurde bei jungen Kometen, die das erste Mal in Sonnennähe kommen hoch geschätzt. Nach mehrfacher Sonnenannäherung sinkt der Masseverlust. Diese geringen Materiemengen der Kometenmasse pro Sonnendurchgang bedeuten, dass die Schweife nur eine sehr geringe Dichte aufweisen.

Die enorme Helligkeit der Schweife erklärt sich im Falle des Staubschweifs durch die große Oberfläche der mikroskopisch kleinen Staubteilchen, im Plasmaschweif trägt sogar jedes Atom bzw. Molekül zur Leuchtkraft bei.

Die Kometen Wild2 und Neat:

© NASA
Die Aufnahme von Wild2 wurde von der "Stardust"-Sonde gemacht und zeigt eine der besten Aufnahmen eines Kometenkerns. Das Foto von NEAT wurde aufgenommen mit dem WIYN 0,9-Meter Teleskope im Kitt Peak National Observatory.