Kometen

 

 

Inzichten….

 

Tegenwoordig denken we heel wat te weten over kometen (méér dan vroeger in elk geval……).

De studie naar de samenstelling van kometen kan ons veel zeggen over de samenstelling van de oerwolk waaruit ons zonnestelsel gevormd werd. Wat weten we vandaag de dag? Wat heeft men moeten doen om tot deze inzichten te komen? We gaan eens (stap voor stap) kijken…..

 

Een beetje historie….

 

1950    Fred Whipple determineert een komeet als een vliegende berg ijs. Later dat jaar ontdekt Jan Oort dat kometen restanten zijn van de vorming van het zonnestelsel. Het oorspronkelijke materiaal is afkomstig uit de periode dat de grote planeten gevormd werden. De ejecta verza-melde zich in een reservoir dat we nu kennen als de Oortwolk. Maar….er is ook nog de Kuipergordel en die is  leverancier van de kort-periodieke kometen (aantal: enkele miljarden stuks).  De Kuipergordel heeft een overlapping met de baan van Pluto  en ook hier gold de stelregel dat kometen oeroude relieken zijn.  De dichtheid is 1000x hoger dan de Oortwolk. En onderlinge botsingen zijn gemeen goed. Deze hoge snelheidsbotsingen maken dat er in de Kuipergordel geen oerkometen meer zijn.

 

De Oortwolk.

 

Is 4.5 miljard jaren oud met een temperatuur van enkele graden boven het absolute nulpunt.

Daarom vermoedde men dat het materiaal ter plaatse oermateriaal was. Kometen bestaat uit ijs en stof. Verhouding: wist men niet. Wel wist me dat de Oortwolk de leverancier is van alle langperiodieken kometen. Het volume is zo groot dat onderlinge botsingen zeldzaam zijn.

 

Opwarming in de Oortwolk.

 

Niet alleen onze zon warmt de kometen op. Kometen die nog steeds in de Oortwolk zitten kunnen opgewarmd raken door sterren die te kort in de buurt komen van de Oortwolk.

Het moeten dan wel heldere O- en B-sterren zijn. Deze sterren hebben de lichtkracht om de Oortwolk plaatselijk tot op 30 Kelvin op te warmen en dit voor een periode van enkele duizenden jaren. Supernova’s, er zijn in het verleden enkele supernova’s geweest waarvan men denkt dat ze krachtig genoeg waren op de ganse Oortwolk tot 70° Kelvin te verwarmen.

70° Kelvin is nog steeds koud, maar toch al genoeg om sommige gassen te sublimeren (methaan, stikstof, andere edele gassen) en chemische reacties losmaken in het oppervlakte-ijs.

 

Komeetevolutie.

 

We zagen dat onderlinge botsingen oude kometen vernietigden en nieuwe kometen als gevolg hebben in de Kuipergordel. Allerhande soorten van erosie slijten het oeroude materiaal.

Deze gebeurtenissen hebben als gevolg dat we niet het oermateriaal van het zonnestelsel bestuderen. Het geeft een niet correct beeld van deze materie.

De staart van een komeet.

 

De staarten van kometen zijn buitengewoon ijl, gigantische uitstralingen van vrijwel niets.

Soms kunnen sterren door de koppen en staarten van kometen  op aarde worden waargenomen.

Honderd kubieke kilometer van de staart van de komeet Halley bevat minder massa dan een kubieke centimeter van de lucht die wij inademen en zelfs minder massa dan het beste kunstmatige vacuüm op aarde. Tot dusver is de massa van kometen zo gering, dat men nog nooit in staat is geweest om deze nauwkeurig te bepalen.

 

De stof- en plasmastaart.

 

De stofstaart is meestal dik en gebogen, en wijst niet altijd precies weg van de zon. Zijn richting is afhankelijk van de snelheid van de komeet, de aantrekkingskracht van de zon en de planeten, de ejectiesnelheid en andere factoren. De plasmastaart (of gasstaart) staat wel altijd weg van de zon, omdat de deeltjes waaruit hij bestaat elektrisch geladen zijn, en daardoor de invloed van de zonnewind (eveneens elektrisch geladen) veel sterker voelen.

De stofstaart is meestal 1 tot 10 miljoen kilometer lang, de plasmastaart kan wel 100 miljoen kilometer lang zijn. Bij de komeet Hale-Bopp werd ook een natriumstaart ontdekt.

 

De Coma.

 

Wanneer een komeet in de buurt van de zon komt, verdampt een klein gedeelte van de (kern van de) sneeuwbal. Hierdoor ontstaat een gas en stofwolk om de kern, die de "coma" genoemd wordt. De kern en de coma worden samen de kop genoemd. De omvang van de kop kan zo groot zijn als miljoenen aardbollen. De staart van een komeet kan groter zijn dan een astronomische eenheid (AE) – de afstand tussen de zon en de aarde (149 597 900 km). Ruimtevaartuigen hebben een staart gemeten van 3,8 AE lang, genoeg om 15.000 keer om de aarde te wikkelen. De staart van een komeet wijst altijd van de zon af, dus kometen die zich van de zon af bewegen hebben hun staart aan de voorkant.

 

Komeetmissies.

In het verleden zijn er al komeetmissies geweest, we bekeken er enkele:

 

Giotto 1985.

ESA stuurt als eerste een sonde naar een komeet. Doel: zo kort mogelijk bij de kern van Halley (13 maart 1986) komen en observeren. Resultaten: 80% van de uitstoot is water. Zeer donker oppervlak (stoflaag). Grillige vorm met heuvels en depressies. Dichtheid van de kern: 1/3^e van water. Heel kleine stofdeeltjes: < 40mg. Alle materialen (behalve stikstof) komen in dezelfde verhouding voor als in de zon. Oppervlaktelaag bestaat uit organisch, koolstofrijk materiaal.

 

Deep Space 1 & Komeet Borrely.

Op 21 september 2001 heeft het ruimtevaartuig Deep Space 1 langs de komeet gevlogen.

Het is erheen gestuurd bij de verlengde missie van het toestel en heeft een onverwachte surplus opgeleverd voor de wetenschappers van de missie. Ondanks een defect aan het systeem dat diende voor de oriëntatie van het ruimtevaartuig, heeft de Deep Space 1 de beste foto’s en wetenschappelijke gegevens van een komeet van die tijd naar Aarde weten te sturen. Met de Deep Impact missie wordt voor het eerst in de geschiedenis onderzoek gedaan naar de korst en de binnenkant van een komeet. Kometen werden tegelijk met de planeten gevormd. Daarom kunnen ze ons nieuwe informatie geven over het ontstaan van ons zonnestelsel.

Deep Impact.

Juli 2005, de Amerikaanse ruimtesonde Deep Impact bezoekt de komeet 9P/Tempel 1. Eenmaal aangekomen zet het moederschip op 4 juli een 370 kilo zware koperen bal op ramkoers met de komeet. Bij de inslag van die sonde moest een pluim van gas, stof en ander materiaal vrijkomen die ons meer vertelt over de samenstelling van kometen en de rol die ze vervullen in het heelal. We zagen een serie beelden die deze beruchte inslag toonde.

Stardust

Op 2 november 2002 vloog Stardust op een afstand van 3300 kilometer langs de planetoïde 5535 Annefrank en nam daarvan een aantal foto’s. Toen Stardust in januari 2004 langs de komeet Wild 2 vloog, werden losvliegende komeetdeeltjes opgevangen met behulp van een speciaal materiaal genaamd aerogel. Aerogel wordt gemaakt van vier chemicaliën die na menging een gel vormen. Deze gel wordt gedroogd door het onder hoge druk te verhitten. Het is extreem poreus materiaal, en heeft daarom een extreem lage dichtheid. Een serie beelden toonde Stardust in actie.

 

Rosetta.

In de eerste jaren na de lancering (in 2004) zal Rosetta een aantal keren rond de zon vliegen.

Daarbij passeert het een aantal keren de Aarde en Mars, en maakt bij het passeren gebruik van de zwaartekracht, om snelheid te maken. Daarna gaat de ruimtesonde enkele jaren in "winterslaap", tot enkele maanden voor het bereiken van de komeet (2014).

Wanneer Rosetta zich in een baan  om de komeet heeft geplaatst zal het daar ruim een jaar onderzoek verrichten. Tevens zal de sonde bestuderen hoe de coma van de komeet zich ontwikkelt terwijl de komeet de Zon
  nadert. Na een aantal maanden maakt zich tevens van de ruimtesonde een lander los, Philae genaamd. Omdat de komeet een zeer geringe zwaartekracht heeft vuurt Philae vlak voor de landing twee harpoenen af, deze moeten voorkomen dat de lander weer terug stuit in de ruimte.

 

Na deze opsomming was het tijd om eens wat spectaculaire beelden van bekende kometen te tonen. Beelden van kometen zoals de heel actuele komeet: de geëxplodeerde komeet 17/P1 Holmes, komeet West, een hele rits beelden van wat men tegenwoordig in populaire taal een"horse-comet" noemt. Wat is een "horse-comet"? Een zeer heldere komeet die een "uitgewaaierde" staart liet zien, de staart refereert naar de manen van een paard, vandaar deze naamgeving. Plaats van oorsprong? Amerika, natuurlijk!! Het mooiste voorbeeld van een "horse-comet" is ongetwijfeld komeet Mc Naught C/2006 P1(we zagen een hele verzameling schitterende beelden van deze komeet). In de rij van heel speciale kometen mag zeker Shoemacher-Levy 9, een gefragmenteerde komeet, niet ontbreken. (Juli 1994, een komeet is enkele jaren voordien ingevangen door Jupiter wiens getijdenwerking de komeet fragmenteerde. We zagen "live" de inslagen!!). Verder nog wat beelden van Hale Bopp, Halley, Hyacutake, enz. Aan kometen geen gebrek!!!

 

Meteoren en meteorieten…

 

De stofstaart van een komeet verdwijnt natuurlijk niet. Het stof blijft in langgerekte sporen de baan van de komeet volgen, en wanneer een planeet door zo’n stofspoor trekt komen de stofdeeltjes, meteoroïden genoemd, op die planeet terecht. Bij de aarde (en andere planeten die door een dampkring beschermd worden) verschijnen ze onder de vorm van meteoren, in de volksmond ook wel vallende sterren genoemd. Het verschil tussen een meteoor en een meteoriet is simpel: zolang het object in de atmosfeer is, spreken we van een meteoor ( van klein tot vuurbol). Is er genoeg massa en bereikt het object ons aardoppervlak, dan spreken we van een meteoriet. Dus……als je het in je hand kan houden is het een meteoriet. Ook hier weer vindt je exemplaren van enkele grammen tot zelfs tonnenzwaar.

 

Vallende sterren….

 

Wanneer we vallende sterren zien, weten we dat we uitgestoten komeetdeeltjes bekijken!

Na een recente komeetpassage is de kans groot op een meteorenregen!! Vallende sterren kan je kijken, maar ook horen. Met eenYagi-antenne en een ontvanger op de lange golf stel je af op een station dat zich achter de horizon bevindt. Als een meteoor onze dampkring doorkruist zal het signaal dat je normaliter niet kan ontvangen gereflecteerd worden tegen het geïoniseerde traject van de meteoor. Gevolg: je hebt heel even ontvangst en dus een registratie. Een bijkomend voordeel als het bewolkt is of als een volle maan stoort.

Om het verhaal en de serie beelden af te sluiten zagen we nog enkele histrorische meldingen van heel oude kometen. We vonden komeetmateriaal in  het Chinese Mawangdui Silk Book en in de bekende Cometographia J. Hevelius 1668.

 

Volgende keer dat je een komeet ziet, sta even stil bij de pracht ervan, geniet van de processen die in gang gezet zijn en weet dat we door onophoudelijk onderzoek en vragen stellen, de sluier van ons zonnestelsel heel geleidelijk aan het lichten zijn. Verheug je in nieuwe technologieën en pluk, avond na avond, de vruchten van honderden jaren komeetonderzoek.

                                                                                                                                LBe

Levensvragen.

 

1. Waarom moet je om een waarzegger te bezoeken een afspraak maken?
2. Als het vandaag 0 graden is en morgen wordt het tweemaal zo kou, hoe koud wordt het dan morgen?
3. Waarom worden mensen meteen geloofd als ze zeggen dat er aan de hemel 400 biljoen sterren zijn, maar als je ze verteld dat de deurpost pas geverfd is moeten ze voelen?
4. Waarom bestaat citroenlimonade voor het grootste gedeelte uit kunstmatige middelen en zit er in afwasmiddel echte citroenen?
5. vervolg in het volgende blaadje……

 

Verslag van de kijkavond op 15 maart 2008.

 

Een opmerkelijke nacht….bitter koud, helemaal geen waterdamp in de atmosfeer en helaas een maan die net over de helft verlicht was. We hebben een poosje over het maanoppervlak gestruind en Rupes Rectus (de Rechte Muur) bekeken. Qua deepsky-objecten kon het tellen: een Orionnevel zoals nooit eerder gezien ( met scherp afgezette nevelgrenzen en een kristalhelder Trapezium), ontelbare open sterrenclusters, waarvan enkele uit het sterrenbeeld Camelopardalis. We slaagden er later op de avond in om Saturnus tussen de takken van de bomen door te zien, we zagen de Uilnevel, de Draaikolknevel, Andromeda en haar begeleiders, Heel mooi waren de sterrenstelsels M81/82 in de Grote Beer, Mars viel een beetje tegen,want heel ver weg. Alcor-Mizar hebben we in z’n totaliteit gezien, geen dubbelsterren, maar viervoudig stersysteem, gescheiden zonder de minste moeite.  Sirius, onze helderste ster verblindde ons, een fonkelend geweld. Opvallend was dat er een overaanbod was aan open sterrenhopen. Van heel groot (M44 – de Kribbe in de Kreeft) via normale proporties (M36-37-38 in de Voerman) tot heel kleine en compacte, zoals M34 in Perseus. We hebben ze allemaal gezien. We hebben de hele nacht gewerkt met een 40 mm SuperPlossl-oculair (breedveld) en niet zonder reden:hadden we een sterkere vergroting toegepast dan waren de meeste objecten verdwenen ( passen dan niet meer in één beeldveld: je kijkt dan dwars door het object heen). Tijdens het waarnemen waren sommige objecten te lichtzwak. Om die toch zichtbaar te maken hadden we die objecten tijdens het kijken gefotografeerd. Met een telelens van 200 mm, gemonteerd op de rug van de kijker hadden we telkens 30 seconde belicht en zo de objecten zichtbaar gemaakt. Een mooie en geslaagde test. Een volgende keer iets meer aandacht besteden aan het scherp stellen van de camera. Het teken "∞" (oneindig) is niet altijd te vertrouwen, zo bleek wel. Werk je met de standaard 288 tot 500 mm zal je hier weinig last van hebben, maar ga je naar 200 mm dan begint het storend te worden.  De bijgevoegde opname van de Orionnevel is een (test-) voorbeeld van wat je kan bereiken met een 200 mm telelens. Na het afsluiten van de avond hebben we even nagekaart en enkele glazen glühwein genuttigd om terug op normale bedrijfstemperatuur te komen. Het was een zeer geslaagde kijkavond. Een volgende keer, als er tenminste geen al te storende invloeden zijn van  maan- of tuinverlichting gaan we eens extra aandacht besteden aan scherpstelling van een camera. Misschien wil je ook eens proberen om een astronomische opname te realiseren? Breng dan zeker camera en statief mee en experimenteer met ons mee!!!  Tot een volgende kijkavond!                             

                                            &
nbsp;                                                                                             LBe

 

 

 

 

Denk er aan:

 

 

 

15 maart 2008 om 19.00u aan de sterrenwacht. Het officiële programma start om 20.00u.

 

 

Nationale sterrenkijkdag en Nacht van de Duisternis.

 

 

Tot dan!!