Podcast Tonspur Wissen „Dass er grün leuchtet, ist nichts Besonderes für einen Kometen"

Interview | Düsseldorf · Derzeit passiert ein grün leuchtender Komet die Erde, welche hier nur alle 50.000 Jahre vorbeikommt. Röntgenastronom Dr. Axel Schwope erklärt im Podcastinterview, wie man ihn mit bloßem Auge erkennen kann, welche Apps dabei helfen kann und warum Kometen früher als sichtbare Zeichen des nahenden Unheils gelten.

In diesem Monat kommt es zu einem seltsamen Phänomen an unserem Himmel. Ein grüner Komet zieht an der Erde vorbei. Aber was ist denn eigentlich ein Komet? Wieso leuchtet er grün? Woher weiß man, dass dieser grüne Komet alle 50.000 Jahre wiederkommen wird? Und wie findet man ihm am Himmel? Antworten dazu liefert in der aktuellen Folge des RP-Podcasts „Tonspur Wissen“ Dr. Axel Schwope, Leiter der Forschungsgruppe Röntgenastronomie am Leibniz-Institut für Astrophysik und Dozent an der Universität Potsdam.

Herr Schwope, in diesen Tagen soll ein grüner Komet am Himmel zu sehen sein. Wie finden wir ihn?

Axel Schwope Wenn wir uns einer dunklen Umgebung befinden und keine Wolken im Weg sind, können wir ihn sehen. Seine Helligkeit und seine Position am Himmel ändern sich jedoch deutlich von Nacht zu Nacht. Dann sollten wir unsere Augen in diesen Tagen (Ende Januar) in Richtung des Nordpolarsterns richten. Das ist der Stern, um den sich scheinbar das ganze Himmelsgewölbe im Laufe einer Nacht dreht. Wenn man sich gar nicht auskennt am Himmel, können Apps bei der Orientierung helfen. Die zeigen, welches Sternbild man gerade anschaut und wo sich der Nordpolarstern befindet, wenn man das Smartphone in Richtung Himmel hält. In etwa diese Richtung sollte man dann gucken.

 PD Prof. Axel Schwope. Er leitet die Forschungsgruppe Röntgenastronomie am Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam und lehrt an der Universität Potsdam.

PD Prof. Axel Schwope. Er leitet die Forschungsgruppe Röntgenastronomie am Leibniz-Institut für Astrophysik in Potsdam und lehrt an der Universität Potsdam.

Foto: Axel Schwope/AIP

Können Sie da eine bestimmte App empfehlen?

Schwope Ich bin zugegebenermaßen kein App-Experte, nutze selber aber die App Stellarium. Wenn ich das Handy an den Himmel halte, zeigt mir die App dann wunderbar, welcher Stern das ist und wo dieser gerade am Himmel steht. Allerdings muss man bei der Kometen-Beobachtung beachten, dass dieser sich relativ schnell bewegt. Derzeit bewegt er sich mit einer scheinbaren Geschwindigkeit von 15 Bogensekunden pro Minute durch die verschiedenen Sternbilder. Er legt also innerhalb weniger Stunden einmal den Durchmesser des Vollmondes hinter sich. Wenn ich ihnen jetzt sage, der Komet steht heute da und dort, ist er morgen an einer anderen Stelle. Im Netz findet man aber genügend Hinweise darauf, wo der Komet Tag für Tag gerade zu sehen ist, also in der Nähe welchen Sternbildes oder hellen Sterns.

Kann ich den mit bloßem Auge sehen?

Schwope Ich habe Berichte gelesen, dass er mit bloßem Auge gesehen wurde. Es erfordert dafür allerdings gute Bedingungen. Man braucht einen klaren Himmel und es darf sich keine künstliche Nachthimmels-Helligkeit in der Umgebung befinden, wo man steht. Unter der Straßenlaterne stehend wird man den Kometen also genauso wenig sehen, wie während der Dämmerung. Auch der Mond stört dabei sehr, weil er den Himmel sehr hell macht. Wenn wir Vollmond haben, führt dies immer zu einer Art Dämmerungshimmel. Schwach leuchtende Objekte „ertrinken“ dann im Licht dieses Dämmerungshimmels. Das trifft auch auf Objekte wie einen Kometen zu. Ein Komet ist nämlich kein Punkt am Himmel, sondern ein kleines nebliges Fleckchen, der bevorzugt im Licht des Dämmerungshimmels verschwindet.

Es hängt also davon ab, ob man sich in der Stadt oder auf dem Land befindet und der Mond gerade scheint oder nicht. Es ist also eine Glückssache, ihn sehen zu können?.

Schwope Ganz genau. In der Stadt werden sie wahrscheinlich keine Chance haben, den Kometen mit bloßem Auge zu sehen. Mit einem Fernglas ist es allerdings nicht mehr ganz so aussichtslos.

Warum hat der Komet einen grünen Schweif?

Schwope Ich lese auch sehr viel davon, dass ein grüner Komet kommen soll. Das erweckt den Eindruck, als ob morgen ein violetter und übermorgen ein roter Komet vorbeikommen könnte und dieses Grün daher etwas ganz Besonderes sei. Das ist es nicht. Alle Kometen, die wir kennen, haben typischerweise eine grünliche Farbe in der sogenannten Koma. Damit wird der Kernbereich bezeichnet, der sich als ein Nebel um das feste Innere des Kometen herum ausbildet. Das Leuchten tritt dann auf, wenn er in genügend großer Nähe zur Sonne steht. Alle Kometen haben aber typischerweise auch noch weitere Farben. Kometen bilden ja einen Schweif aus, von denen es zwei Arten gibt. Die erste Art ist der Ionen- oder Plasmaschweif, welcher aus ionisierten Atomen oder Molekülen besteht. Es fehlt also ein Elektron im Verband des Atoms. Wenn dieses dann wieder zurückfällt, gibt es das für Ionenschweife typische blaue Leuchten. Die zweite Art ist der Staubschweif. Das sind große, ausgedehnte Gebilde, welche eher grau oder farblos wahrgenommen werden. Es ist aber die Region um die Koma herum, die meist grünlich leuchtet. Die Farbe gibt einen Hinweis darauf, was für eine chemische Zusammensetzung die Kometen haben. Alle Kometen haben als einen wichtigen Bestandteil Kohlenstoff-Stickstoffverbindungen. Wenn die zum Leuchten angeregt werden, rufen diese Verbindungen die grünliche Farbe hervor. Das ist aber nichts Besonderes für genau diesen Kometen. Man sieht dieses Phänomen auch bei anderen.

Was ist die Koma denn genau?

Schwope Dazu müssen wir noch einen Schritt zurück machen. Ein Komet kommt ja aus großer Entfernung in das Innere unseres Sonnensystems hereingeflogen. Früher hat man Kometen als schmutzige Schneebälle bezeichnet, also im Wesentlichen aus Schnee bestehend mit ein bisschen Schmutz obendrauf. Mittlerweile geht man dazu über, diese Objekte als schneeige Schmutzbälle zu bezeichnen. Soll heißen, sie bestehen festen Teilchen (Staub) mit einer Beimischung aus Eis. Die festen Bestandteile lassen die Kometen in Sonnenferne so dunkel und schwarz aussehen. Das im Kometen enthaltene Eis ist nicht nur Wassereis, besteht aber auch aus Kohlendioxid (CO2), Methan (CH4) und z.B. Ammoniak (NH3). Wenn sich nun dieser Schmutzball in das Innere unseres Sonnensystems bewegt, wirkt die Sonnenstrahlung auf ihn. Dann wird Wärme eingetragen, wodurch das Eis ausgast. Dieses Gas nehmen wir als Nebel wahr und kann wegen seiner enormen Größe manchmal sogar mit bloßem Auge gesehen werden. In seinem Innern ist nach wie vor der feste Kern, der typisch nur ein paar Kilometer groß ist. Der Nebel beziehungsweise das neblige Drumherum ist das, was grünlich leuchtet.

Und woraus besteht der Kern?

Schwope Das ist der Schnee-Schmutz-Ball, den ich erwähnt habe. Wenn es sich um einen immer wiederkehrenden, periodischen Kometen handelt, verliert er jedes Mal in Sonnennähe etwas von seiner Masse. Aber das ist nicht unmittelbar so viel, dass er dabei verschwindet. Wir kennen das vom Halleyschen Kometen, der alle 76 Jahre wieder vorbeischaut und ein großes Schauspiel am Himmel auslösen kann.

Ob man diesen Kometen aber sieht, lässt sich nicht voraussagen? Was bedingt denn, dass man auch einen starken optischen Eindruck vom Kometen bekommt?

Schwope Hier kommen zwei Dinge ins Spiel. Einerseits hängt dies von der Frage ab, wo dieser Komet in Bezug auf die Sonne steht. Je näher, desto größer ist der Schweif durch den Energieeintrag und die Erwärmung, die dort stattfindet. Aber auch, wo die Erde zu diesem Zeitpunkt steht, ist ein Faktor. Wenn sich die Laufbahn des Kometen zu der von unserer Erde wieder um mehrere hundert Millionen Kilometer unterscheidet, ist er in diesem Moment für uns optisch total unscheinbar.

Also wenn sich der Komet gleichzeitig am Nächsten zur Sonne wie auch zur Erde befindet, sehen wir ihn am besten?

Schwope Ganz genau.

Warum verglüht der Komet denn nicht in der Sonne? Er wird ja sowohl von der Sonne und der Erde gleichermaßen angezogen

Schwope Er bringt dafür genügend Momentum oder Trägheit mit. So wie die Erde auf ihrem Weg um die Sonne oder der Mond um die Erde herum auf ihren Bahnen bleiben. Es ist dasselbe Prinzip.

Aber Erde und Mond haben doch Umlaufbahnen, an die sie gebunden sind? Der Komet fliegt doch nur durch?

Schwope Auch ein Komet hat eine Umlaufbahn. Allerdings verläuft diese gänzlich anders, als es wie bei der Erde um die Sonne herum der Fall ist. Wie es zu diesen merkwürdigen Kometen-Bahnen kommt, kann man theoretisch nachrechnen. Es lässt sich aber nicht eindeutig nachweisen, wie so ein Komet seine Reise in das Innere unseres Sonnensystems startet. Man geht davon aus, dass Kometen Relikte aus der Bildung unseres Sonnensystems darstellen und dabei irgendwie übrig geblieben sind. Daher haben sie auch dieselbe, chemische Zusammensetzung, wie sie auch in der Frühzeit der Entstehung unseres Sonnensystems vorkam. Das macht sie so interessant. Sie eröffnen quasi einen Blick in die Kinderstube unseres eigenen Sonnensystems. Man nimmt an, dass sie sich auf regelmäßigen Bahnen befinden in äußeren Regionen unseres Sonnensystems, die man als Kuipergürtel und auch Oortschen Wolke bezeichnet. Das sind so etwas wie Versammlungsräume von Kometen. Sie stellen allerdings zum Teil auch nur hypothetisch Orte dar. Es kann zu Störungen kommen, wenn irgendetwas durch diese Orte hindurch fliegt und die vorher ruhig fliegenden Kometen aus ihrer ursprünglich geordneten Bahn wirft. Dadurch werden sie plötzlich beschleunigt und können somit auch in das Innere unseres Sonnensystems abgelenkt werden, wodurch wir sie dann überhaupt erst sehen. In der Oortschen Wolke, in einer Entfernung von ca. hunderttausend astronomischen Einheiten, sehen wir Kometen nie (eine astronomische Einheit entspricht dem Abstand der Erde zur Sonne). Wir wissen erst von der Existenz eines Kometen, wenn er aus den genannten Gründen irgendwie abgelenkt wurde, dabei ins Innere unseres Systems gelangt, „aufgeblasen“ wird und dann solche Komae und Schweife ausbildet.

Deshalb wissen wir von diesem grünen Kometen auch erst seit einem Jahr. Aber woher wissen wir denn, dass er vor 50.000 Jahren schon einmal da war?

Schwope Es gibt seit einigen Jahren groß angelegten Suchprogramme, die genau nach solchen Körpern schauen. Und dabei ist unser Komet vor ca. einem Jahr gefunden worden. Diese Suchprogramme funktionieren so, dass Teleskope mittlerer Große ständig den Himmel fotografieren und dann Differenzbilder erstellen, um Unterschiede zu finden, was war gestern und was ist heute zu sehen. Wenn ein Objekt dann seine Position verändert hat, wird es interessant für die Wissenschaft. Dann versucht man, es nachzuverfolgen, indem man die Positionen dieses Objekts am Himmel immer wieder bestimmt. Mit mathematischen Methoden lässt sich festlegen, wie die Bahn dieses Körpers beschaffen ist, der sich da am Himmel bewegt. Das sind gut ausgeklügelte, mathematische Mechanismen, mit denen man so eine Bahn beschreiben kann. Zum Teil stellen solche Bahnen bei diesen Kometen ganz langgestreckte Ellipsen dar. Daraus lässt sich die Zeit in etwa abschätzen, wann diese Ellipse einmal durchflogen ist und so kommt es zu den 50,000 Jahren.

Trotzdem umfasst die Bandbreite dieser Schätzung oft mehrere Zehntausend Jahre. Warum kann man das nicht exakt vorhersagen?

Schwope Ich denke, für die relativ kurzperiodischen Kometen kann man das halbwegs gut festlegen. Für die ganz langperiodischen mit 50.000 Jahren Laufzeit und mehr fehlt uns natürlich Beobachtungsmaterial. Von der ganzen Umlaufbahn haben wir derzeit nur einen winzig kleinen Ausschnitt beobachten können. Daher muss man sie weiter beobachten, solange diese Kometen sichtbar sind. Damit werden auch die Vorhersagen verfeinert. Dass man es am Ende trotzdem nicht genau wissen kann, hängt davon ab, ob der Komet auf seiner Reise Masse verliert. Dieser Verlust hat Einfluss auf die Eigenschaften, die seine Bahn im Sonnensystem bestimmen.

Das heißt, die Anziehungskraft der Sonne und anderer Planeten, die er passieren muss, wirken auf den Kometen ein. Werden wir denn irgendwann in einem Sonnensystem ganz ohne Kometen leben?

Schwope Das glaube ich nicht. Wir gehen davon aus, dass in diesem großen „Reservoir“ wirklich viele solcher Kometen vorhanden sind. Bis dieses Reservoir erschöpft ist, ist wahrscheinlich eher das ganze Sonnensystem erschöpft.

Kometensichtungen gelten als Unglücksbringer und werden häufig mit Katastrophen, Seuchen oder Krisen in Verbindung gebracht. Wissen Sie, vorher dieser Aberglaube stammt?

Schwope Davon habe ich auch schon gehört. Die Details dazu sind mir aber leider nicht geläufig. An solche Zusammenhänge dieser Art glaube ich nicht. Aber natürlich gibt es Kometen, die eine Umweltauswirkung mit sich gebracht haben, wenn auch in anderem Sinne. Denken wir an den Kometen der vom berühmten Astronomen Tycho Brahe beobachtet wurde. Der hatte erstmals so eine Bahn-Vorhersage gemacht und kam dabei zu dem Schluss, dass sein Komet durch die von Aristoteles behaupteten Kristallsphären hindurch fliegt. So hat man sich damals erklärt, wie die Planeten liegen und wie sich diese um die Erde drehen würden. Man hat sich dabei vorgestellt, dass alle Planeten in einer Art Kugel mit mehreren Kristallschichten aufgehängt sind. Der von Brahe beobachtete Komet hätte nach dieser Erklärung die Kristallsphären eigentlich zerstören müssen. Insofern hatte er durchaus eine zerstörerische Wirkung. Aber nur auf unsere Weltsicht und des persönlichen Schicksals desjenigen, der die Beobachtung gemacht hat. Weil die Menschen danach eine Skepsis entwickelt haben, ob sich die Sterne wirklich um die Erde drehen und nicht um die Sonne.

Was unterscheidet einen Kometen eigentlich von einem Asteroiden?

Schwope Asteroiden sind feste Körper. So kann man es kurz auf den Punkt bringen. Die sind nicht mit einem so großartig vorhandenen Eis-Anteil verbunden. Sie bevorzugen auch einen anderen Ort, an dem sie sich gerne aufhalten. Im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter sind Tausende Asteroiden unterwegs, aber keine Kometen.

Einer dieser Asteroiden trägt ihren Namen, oder?

Schwope Das ist wohl richtig.

Wie kam es denn dazu?

Schwope Das ist eine nette Geschichte. Ich half einem Potsdamer Amateur-Astronomen dabei, mit einem Teleskop unseres Institutes Beobachtungen durchzuführen. Für ihn war das begeisternd. Später hat er sich selbstständig gemacht und auf dem Dach seines neu gebauten Einfamilienhauses eine kleine Sternwarte errichtet. Dort beobachtet er in Zusammenarbeit mit dem Minor Planet Center, eine Organisation der internationalen astronomischen Union, Kleinplaneten. Es geht dabei um die Frage, ob dort draußen irgendwelche Objekte herumfliegen, die der Erde gefährlich werden könnten. Durch solche Beobachtungen am Himmel kann die NASA eine Vorhersage machen, ob ein Asteroid der Erde gefährlich werden könnte. Der besagte Hobby-Astronom hatte sich an diesem Programm beteiligt und einige Erfolge gehabt, indem er neue Kleinplaneten, neue Asteroiden entdecken konnte. In so einem Fall erlaubt die internationale astronomische Union dann, dass der Entdecker diesem Objekt einen Namen geben darf. Eines Tages rief mich der Mann an und erklärte mir, dass er einen Asteroiden nach mir benennen wollte. Der Name seiner Ehefrau war aber schon vergeben, weswegen er an mich gedacht hatte.

Eine schöne Geschichte. Kann der Asteroid Schwope der Erde denn gefährlich werden?

Schwope (lacht) Nein, der zieht zwischen Mars und Jupiter ruhig seine Bahn.

Gibt es denn einen Asteroiden, welcher der Erde gefährlich werden könnte?

Schwope Soweit wir wissen, keiner. Der nächste Größere, von dem wir wissen, dass er in relativ großer Nähe an der Erde vorbeifliegen wird, ist Apophis. Das ist schon ein ordentlicher Brocken. 2029 wird es soweit sein, dass er in einer Entfernung von grob 30.000 Kilometern an der Erde vorbeizieht. Aber er wird uns nicht treffen, dafür gibt es schon eine sehr genaue Berechnung.

Interview aufgeschrieben und zur besseren Lesbarkeit angepasst, von Christopher Trinks.

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