Kometen: ijzige bezoekers uit de ruimte
Sommige hemellichamen verschijnen maar af en toe aan onze nachtelijke hemel en kunnen dan weken of zelfs maanden zichtbaar zijn. Kometen behoren tot de meest opvallende bezoekers van ons zonnestelsel. Met hun heldere coma en soms lange staart lijken ze heel anders dan de planeten en asteroïden die we kennen.
Toch zijn kometen oude overblijfselen uit de begintijd van ons zonnestelsel. Ze bewaren materiaal dat miljarden jaren geleden aanwezig was rond de jonge zon.
Wat is een komeet?
Een komeet bestaat voornamelijk uit ijs, stof en gesteente. Het vaste centrale deel wordt de kern genoemd.
De kern kan enkele kilometers groot zijn, maar kometen verschillen sterk in omvang en samenstelling. Aan het oppervlak bevinden zich bevroren stoffen die onder andere water, koolstofdioxide en andere vluchtige verbindingen kunnen bevatten.
Zolang een komeet zich ver van de zon bevindt, blijft het grootste deel van dit materiaal bevroren. Het object lijkt dan vooral op een donkere, koude brok ijs en gesteente.
Wat gebeurt er als een komeet dichter bij de zon komt?
Wanneer een komeet tijdens zijn baan dichter bij de zon komt, neemt de temperatuur aan het oppervlak toe.
Een deel van het ijs gaat rechtstreeks over van een vaste naar een gasvormige toestand. Daarbij komen ook stofdeeltjes vrij. Rond de kern ontstaat een grote wolk van gas en stof die de coma wordt genoemd.
De coma kan veel groter worden dan de kern zelf. Daardoor kan een relatief klein object toch een opvallend helder uiterlijk krijgen.
Hoe ontstaat de staart van een komeet?
De bekende staart ontstaat doordat materiaal uit de coma door zonlicht en de zonnewind wordt beïnvloed.
Eigenlijk kunnen we daarbij twee soorten staarten onderscheiden. De stofstaart bestaat uit stofdeeltjes die door zonlicht worden weggeduwd. Daarnaast is er een ionenstaart die bestaat uit elektrisch geladen gasdeeltjes.
Deze staarten wijzen niet simpelweg altijd achter de komeet aan. Hun richting wordt vooral bepaald door de invloed van de zonnewind en zonnestraling.
Een komeet kan daardoor een lange, gebogen stofstaart hebben en daarnaast een veel rechtere ionenstaart.
Kometen hebben lange banen
Veel kometen bewegen niet in korte, bijna ronde banen zoals de planeten. Hun banen kunnen sterk uitgerekt zijn.
Een komeet kan daardoor een groot deel van zijn tijd extreem ver van de zon doorbrengen. Pas na vele jaren, eeuwen of soms nog veel langere perioden keert hij terug naar het binnenste deel van het zonnestelsel.
Er bestaan ook kometen die regelmatig terugkeren. Hun baan brengt ze steeds opnieuw in de buurt van de zon.
Waar komen kometen vandaan?
Veel kometen zijn afkomstig uit de koude buitengebieden van ons zonnestelsel.
Een belangrijke bron is de Kuipergordel, een gebied voorbij de baan van Neptunus waar veel kleine ijsrijke objecten voorkomen.
Wetenschappers vermoeden daarnaast dat er nog veel verder van de zon een enorme verzameling objecten aanwezig is: de Oortwolk. Deze bevindt zich zo ver weg dat we haar niet rechtstreeks hebben waargenomen, maar haar bestaan wordt afgeleid uit de banen van sommige langperiodieke kometen.
De buitengebieden van het zonnestelsel zijn koud genoeg om vluchtige stoffen gedurende miljarden jaren te bewaren.
Waarom komen kometen naar het binnenste zonnestelsel?
De baan van een komeet kan veranderen wanneer het object wordt beïnvloed door de zwaartekracht van andere hemellichamen.
Vooral grote planeten zoals Jupiter kunnen een belangrijke rol spelen. Een zwaartekrachtsinteractie kan de baan van een komeet veranderen, waardoor hij dichter bij de zon komt of juist naar de buitengebieden van het zonnestelsel wordt gestuurd.
Zo kunnen objecten die lange tijd ver van de zon hebben doorgebracht uiteindelijk tijdelijk bezoekers worden van het binnenste zonnestelsel.
Een komeet verandert tijdens zijn reis
Een komeet ziet er niet tijdens zijn hele baan hetzelfde uit.
Ver van de zon is er nauwelijks activiteit aan het oppervlak. Naarmate de komeet dichterbij komt, warmt hij op en ontstaat de coma. Bij voldoende activiteit kunnen ook duidelijke staarten ontstaan.
Na het passeren van de zon beweegt de komeet weer naar buiten. De activiteit neemt dan af en de coma en staarten verdwijnen geleidelijk.
De kern blijft echter bestaan en kan bij een volgende passage opnieuw actief worden.
Kometen verliezen materiaal
Elke passage langs de zon kan ervoor zorgen dat een komeet een deel van zijn materiaal verliest.
Stof en gas worden vanaf het oppervlak de ruimte in geblazen. Na veel passages kan een komeet daardoor steeds meer van zijn oorspronkelijke materiaal kwijtraken.
Sommige kometen kunnen uiteindelijk sterk veranderen of uit elkaar vallen. Het overgebleven materiaal kan vervolgens onderdeel worden van een wolk van stof en kleine deeltjes langs de baan van de komeet.
Kometen en meteorenregens
Wanneer de aarde door zo’n spoor van achtergebleven stof beweegt, kunnen kleine deeltjes onze atmosfeer binnendringen.
Door de wrijving met de atmosfeer worden deze deeltjes zeer heet en gaan ze gloeien. Vanaf de aarde zien we dan een meteorenregen.
Verschillende bekende meteorenregens zijn verbonden met kometen. Het stof dat een komeet tijdens eerdere passages heeft achtergelaten, kan daardoor nog lang nadat de komeet zelf is verdwenen zichtbaar worden aan onze hemel.
Bekende kometen
Door de geschiedenis heen zijn verschillende kometen bekend geworden.
Halley’s komeet is waarschijnlijk een van de beroemdste. Deze komeet keert ongeveer iedere 76 jaar terug naar het binnenste zonnestelsel en was vanaf de aarde voor het laatst goed zichtbaar in 1986.
Een andere bekende komeet was 67P/Churyumov-Gerasimenko. Deze werd uitgebreid onderzocht door de Europese ruimtesonde Rosetta, die in 2014 bij de komeet aankwam.
Rosetta en de lander Philae leverden gedetailleerde informatie over het oppervlak en de samenstelling van de komeet.
Wat kunnen we van kometen leren?
Kometen zijn interessant omdat ze materiaal bevatten dat sinds de vroege geschiedenis van het zonnestelsel relatief weinig is veranderd.
Door hun samenstelling te onderzoeken, kunnen wetenschappers meer leren over de stoffen die aanwezig waren toen de planeten en andere hemellichamen ontstonden.
Kometen kunnen bovendien aanwijzingen geven over de verdeling van water en andere vluchtige stoffen in het jonge zonnestelsel.
Daarom zijn deze kleine ijswerelden veel meer dan mooie verschijnselen aan de nachtelijke hemel.
Ruimtemissies naar kometen
Kometen zijn verschillende keren van dichtbij onderzocht.
Ruimtesondes hebben foto’s gemaakt van hun kernen, metingen uitgevoerd van gas en stof en onderzoek gedaan naar de activiteit rond de zon.
De Rosetta-missie was bijzonder omdat een ruimtesonde lange tijd met een komeet meereisde terwijl deze dichter bij de zon kwam. Daardoor konden wetenschappers volgen hoe de activiteit van de komeet veranderde.
Dergelijke missies laten zien dat een komeet van dichtbij een complexe wereld is met een gevarieerd oppervlak en voortdurend veranderende activiteit.
Oude bezoekers uit de begintijd
Kometen herinneren ons eraan dat het zonnestelsel niet alleen uit planeten en manen bestaat.
Deze kleine ijsrijke objecten hebben miljarden jaren doorgebracht in de koude buitengebieden van ons zonnestelsel. Wanneer hun baan ze dichter bij de zon brengt, veranderen ze tijdelijk in spectaculaire verschijnselen met een coma en soms lange staarten.
Daarmee brengen kometen niet alleen stof en ijs mee, maar ook een stukje van de geschiedenis van ons zonnestelsel.
Elke komeet die langs de zon trekt, laat ons even kennismaken met een wereld die al miljarden jaren door de ruimte reist.