Komet C 2020 F3 NEOWISE – Schweif aus Staub und Plasma

Im Sommer 2020 entwickelte sich C 2020 F3 NEOWISE zu einem der eindrucksvollsten Kometen der letzten Jahrzehnte. Über mehrere Wochen hinweg war er in der Abenddämmerung sichtbar und zeigte eine klar ausgeprägte Doppelstruktur aus Staub und Ionenschweif. Damit bot sich ein seltenes Zusammenspiel aus Helligkeit, Dynamik und deutlich unterscheidbarer Physik.

Kurzfacts

Objekt: C 2020 F3 NEOWISE
Objekttyp: Langperiodischer Komet
Herkunft: Oortsche Wolke
Entdeckung: 27. März 2020 durch das Weltraumteleskop NEOWISE
Maximale Helligkeit: ca. 1. Größenklasse
Geschätzte Umlaufzeit: rund 6.800 Jahre
Kerndurchmesser: etwa 5 km
Periheldistanz: ca. 0,29 AE
Sichtbarkeit: Sommer 2020 auf der Nordhalbkugel
Besonderheit: Deutlich ausgeprägter Staub und Ionenschweif

Das Objekt

C 2020 F3 NEOWISE ist ein langperiodischer Komet, der vermutlich aus der Oortschen Wolke stammt. Diese weit entfernte Region am Rand des Sonnensystems gilt als Reservoir eisiger Überreste aus der Frühzeit der Planetenentstehung. Kometen aus dieser Zone bewegen sich auf stark elliptischen Bahnen und erscheinen oft nur ein einziges Mal im inneren Sonnensystem.

Der feste Kern eines Kometen besteht aus einer Mischung aus Eis, Staub und gefrorenen Gasen. Nähert sich der Komet der Sonne, erwärmt sich seine Oberfläche und flüchtige Stoffe beginnen zu sublimieren. Dabei entsteht eine ausgedehnte Gas und Staubhülle um den Kern, die sogenannte Koma.

Aus dieser Koma entwickeln sich schließlich die charakteristischen Schweife des Kometen. Bei C 2020 F3 NEOWISE waren sowohl ein breiter Staubschweif als auch ein schmaler Ionenschweif deutlich sichtbar. Wie diese beiden Strukturen entstehen, wird im folgenden Abschnitt näher erläutert.

Zwei Schweife – Staub und Ionengas

Viele Kometen zeigen nicht nur einen, sondern zwei unterschiedliche Schweife. Auch bei C 2020 F3 NEOWISE sind beide deutlich sichtbar. Sie entstehen durch verschiedene physikalische Prozesse, sobald sich der Komet der Sonne nähert.

Der feste Kern eines Kometen besteht aus Eis, Staub und gefrorenen Gasen. Erwärmt sich der Kern durch die Sonnenstrahlung, beginnen diese Stoffe zu sublimieren. Gas tritt aus der Oberfläche aus und reißt feine Staubpartikel mit sich. Dadurch entsteht eine ausgedehnte Hülle um den Kern, die sogenannte Koma.

Aus dieser Koma bilden sich zwei unterschiedliche Schweife.

Der Staubschweif besteht aus kleinen festen Partikeln. Diese reflektieren Sonnenlicht und erscheinen deshalb meist gelblich oder weiß. Da die Staubteilchen relativ schwer sind, folgen sie nicht nur dem Strahlungsdruck der Sonne, sondern auch weiterhin der ursprünglichen Bahn des Kometen. Dadurch wirkt der Staubschweif breit und leicht gekrümmt.

Der Ionenschweif besteht dagegen aus elektrisch geladenen Gasen. Diese entstehen, wenn ultraviolette Strahlung der Sonne die ausströmenden Gase ionisiert. Die geladenen Teilchen werden anschließend vom Sonnenwind erfasst, einem Strom schneller Partikel, der permanent von der Sonne ausgeht. Dadurch bildet sich ein schmaler, oft bläulicher Schweif, der nahezu geradlinig von der Sonne weg zeigt.

Die beiden Schweife reagieren also auf unterschiedliche Kräfte. Staub wird hauptsächlich vom Sonnenlicht und der Gravitation beeinflusst, während ionisierte Gase vom Sonnenwind gesteuert werden. Genau deshalb lassen sich beide Strukturen im Bild klar voneinander unterscheiden.

Der Ionenschweif zeigt immer von der Sonne weg, nicht unbedingt hinter den Kometen. Dadurch kann er relativ zum Staubschweif leicht versetzt erscheinen.

Einordnung

Mit einer maximalen Helligkeit um die 1. Größenklasse war NEOWISE einer der hellsten Kometen seit mehreren Jahrzehnten. Seine Umlaufzeit von rund 6.800 Jahren macht deutlich, dass es sich mit hoher Wahrscheinlichkeit um ein einmaliges Ereignis für unsere Zeit handelt.

Der nur wenige Kilometer große Kern erzeugte in Sonnennähe eine mehrere Millionen Kilometer lange Schweifstruktur. Für einige Wochen war damit ein Relikt aus der Frühzeit des Sonnensystems mit bloßem Auge sichtbar.

Solche Erscheinungen erinnern daran, dass unser Sonnensystem kein statisches Gebilde ist, sondern ein dynamisches System mit Objekten auf extremen Bahnen. Und genau diese Dynamik wird in einer Momentaufnahme wie dieser sichtbar.

Bildkomposition und Kontext

Die Brennweite von 135 mm ermöglicht ein großzügiges Gesichtsfeld. Der Komet zieht sich diagonal durch das Sternfeld und erzeugt eine natürliche Bildführung.

Im Hintergrund befinden sich zahlreiche ferne Galaxien im Bereich der Sternbilder Coma Berenices und Ursa Major. Damit entsteht ein bemerkenswerter Kontrast: ein Objekt unseres Sonnensystems vor extragalaktischer Kulisse in Millionen Lichtjahren Entfernung.

Die Aufnahme verbindet somit Dynamik im Sonnensystem mit kosmischer Tiefe im Hintergrund.

Position am Himmel

Zum Zeitpunkt der Aufnahme befand sich C 2020 F3 NEOWISE im Bereich des Sternbildes Ursa Major. Nach dem Periheldurchgang Anfang Juli wanderte der Komet rasch nach Norden und war in den Abendstunden tief über dem Nordwesthorizont sichtbar.

Der Finder Chart zeigt die exakte Position relativ zu den umgebenden Sternfeldern. Auffällig ist die Nähe zu extragalaktischen Objekten im Bereich Coma Berenices und Ursa Major. Diese Konstellation macht deutlich, wie dynamisch sich ein Objekt des Sonnensystems vor einem nahezu unveränderlichen Hintergrund bewegt.

Während Sterne und Galaxien über menschliche Zeiträume hinweg scheinbar statisch bleiben, verschiebt sich ein Komet innerhalb weniger Tage deutlich am Himmel. Genau diese Bewegung ist es, die ihn fotografisch wie wissenschaftlich besonders interessant macht.

Aufnahmedaten

Aufnahmezeitraum: 27.07.2020
Kamera: ZWO ASI 2600 MC Pro
Optik: Sigma 135 mm Art auf f 2.8
Nachführung: Skywatcher Star Adventurer
Belichtungen: 25 × 120 Sekunden
Gesamtbelichtungszeit: 50 Minuten