Oortsche Wolke

Oortsch Wolke
Oortsche Wolke (Quelle: NASA)

Die Oortsche Wolke ist eine Kometenwolke, die kugelförmig das ganze Planetensystem umgibt. Sie hat eine Ausdehnung von mehr als 100.000 Astronomischen Einheiten (rund 1,5 Lichtjahre) und enthält rund 100 Milliarden Kometenobjekte. Der größte Teil dieser Kometen hat eine Apheldistanz von rund 45.000 Astronomischen Einheiten. Dabei kann es zu den verschiedensten Bahnneigungen gegenüber der Ekliptik (Ebene, auf der sich die Planeten um die Sonne bewegen) kommen.

 

Gelegentlich werden die Bahnen der Kometen in der Oortschen Wolke durch den Vorbeizug von nahe gelegenen Sternen so beeinflusst, dass sie in das innere Sonnensystem eindringen und für den Beobachter sichtbar werden.

 

Kometen

Komet 2017UI   (Quelle: NASA)
Komet 2017UI (Quelle: NASA)

Der hohe Anteil an leicht flüchtigen Substanzen wie zum Beispiel Wasser und Kohlenmonoxid bedeutet, dass die Kometenkerne im äußeren Bereich des Sonnensystems entstanden sein müssen. Die meisten Vorläufer und Bausteine von Planeten im Bereich der äußeren Planeten wurden in der Frühzeit des Sonnensystems wohl von den vier Gasriesen aufgesammelt. Durch die auf die übrigen Teilchen wirkenden Bahnstörungen wurden viele von ihnen so stark gestreut, dass sie das Sonnensystem verließen. Man vermutet, dass etwa 10 Prozent dieser gestreuten Körper die weit entfernte Oortsche Wolke (300 bis 100.000 Astronomischen Einheiten von der Sonne entfernt) bildeten. Die näheren, aber jenseits der Neptunbahn kreisenden Objekte unterlagen diesem Streuprozess weniger und bildeten den Kuipergürtel (40 bis zu 50 Astronomischen Einheiten von der Sonne entfernt).

Die Oort’sche Wolke und teilweise der Kuipergürtel sind das Reservoir der meisten Kometen, deren Zahl im Milliardenbereich liegen könnte. Schwache Gezeiteneffekte naher Sterne oder die Gravitation größerer transneptunischer Objekte können allmähliche Bahnänderungen bewirken und die fernen, kalten Kometenkerne in eine langgestreckte Bahn zur Sonne hin ablenken, was alljährlich zur Entdeckung neuer Kometen führt.

Manche verschwinden später auf Nimmerwiedersehen, andere bleiben auf periodischen Umlaufbahnen. Wenn sie viel Eis enthalten und nahe zur Sonne geraten, können manche auch freiäugig sichtbar werden – wie es sehr ausgeprägt bei Ikeya-Seki (1965) oder Hale-Bopp (1997) der Fall war.

In großer Entfernung von der Sonne bestehen Kometen nur aus dem Kern, der im Wesentlichen aus zu Glas erstarrtem Wasser, Trockeneis, CO-Eis, Methan und Ammoniak mit Beimengungen aus meteoritenähnlichen kleinen Staub- und Mineralienteilchen (zum Beispiel Silikate, Nickeleisen) besteht. Man bezeichnet Kometen deshalb häufig als schmutzige Schneebälle (oder dirty snowballs).

Doch verlieren Kometen mit jedem Umlauf um die Sonne einen kleinen Teil ihrer Masse, vor allem flüchtige Bestandteile der äußeren Schicht des Kerns. Je näher das Perihel der Bahn an der Sonne liegt, desto heftiger ist dieser Prozess, weil das Eis rascher sublimiert und durch das Ausgasen des Gesteins auch größere Teilchen mitgerissen werden. Daher ist der Kometenkern nach einigen hundert Sonnenumläufen kaum noch als solcher zu erkennen. Diese Zeitspanne ist deutlich kürzer als das Alter des Sonnensystems.

Durch das Verdampfen des Eises verliert das Gestein des Kerns seinen Zusammenhalt und der Komet löst sich allmählich auf. Dies kann durch Teilung (wie beim Komet Biela 1833), durch Jupiters Einfluss (Shoemaker-Levy 9 1994) oder durch allmähliche Verteilung der Teilchen längs ihrer ursprünglichen Bahn erfolgen. Letzteres ist die Ursache der meisten Sternschnuppenschwärme.

 

Shoemaker-Levy 9

Der Komet geriet vermutlich schon während der 1960er Jahre unter die starken Gravitationskräfte des Jupiter und wurde so als Quasisatellit in eine stark elliptische Bahn um den Planeten Jupiter gezwungen. In der Folge passierte er im Juli 1992 Jupiter. Aufgrund der Gezeitenkräfte zerbrach der Komet, der ursprünglich einen Durchmesser von rund 4 km gehabt haben dürfte, in 21 Fragmente zwischen 50 und 1000 m Größe, die sich auf einer mehrere Millionen Kilometer langen Kette aufreihten.

Einschläge der Bruchstücke 1994  (Quelle: NASA)
Einschläge der Bruchstücke 1994 (Quelle: NASA)

 

 

 

 

 

 

Dunkle Flecken in der Atmosphäre des Planeten Jupiter nach dem Einschlag des Kometen Shoemaker-Levy 9 (Der Punkt oben im Bild ist der Jupitermond Io), Ultraviolett-Aufnahme vom 21. Juli 1994 (HST, NASA).