We kennen ze allemaal, de prachtige heldere objecten aan de nachtelijke hemel, met hun indrukwekkende staart, die maar één keer om de zoveel tijd te zien zijn. Deze wonderbaarlijke objecten worden al sinds mensengeheugenis waargenomen, weergegeven en afgebeeld in tal van schilderijen, boeken en tekeningen.
In veel volksverhalen werden deze verschijnselen geassocieerd met de komst van ziektes of oorlog maar dankzij de moderne astronomie weten we dat deze hemelobjecten deel uitmaken van ons universum en ze veel onschuldiger zijn dan men altijd al dacht. Kometen zijn wellicht de meest fascinerende en meest beschreven objecten uit de sterrenkunde. Toch zijn het eigenlijk maar hemellichamen van samengepropt ijs, gas en stof die onder astronomen ook wel beter bekend zijn als 'vuile sneeuwballen'. In dit artikel leer je alles over kometen en hun fascinerend bestaan.
Staarten van stof en plasma
Kometen kennen hun oorsprong wellicht uit de beginperiode van ons zonnestelsel. Het zijn brokken ijs die tussen de 1 en 100 kilometer groot zijn. Ze bestaan uit een kern met daaromheen een gaswolk en één of meerdere staarten. De gaswolk rondom de kern van een komeet kan tot 1 000 000 kilometer groot zijn. Dit gas wordt opgewekt doordat de komeet ons zonnestelsel binnenkomt en hierdoor de kern langzaam begint op te warmen door de warmte van de zon. Het ijs waaruit de komeet bestaat gaat hierdoor sublimeren. De wolk wordt ook wel de 'coma' genoemd. In de coma worden moleculen afgebroken door het zonlicht en de deeltjes die nog overblijven, vormen uiteindelijk de staart van de komeet die hen kenmerkt. Veel kometen beschikken over twee staarten waarvan één een fel witte kleur heeft en de tweede over een meer blauwere kleur beschikt. Deze zwakke blauwe staart bestaat uit ionen die gaan oplichten als ze in contact komen met zonlicht. Men noemt dit ook wel de 'plasmastaart' of 'inonenstaart'. Plasmastaarten wijzen altijd van de zon af. De witte staart is de 'stofstaart'. Zijn vorm en grootte zijn afhankelijk van de richting van de komeet en volgens de wetten van Kepler zijn deze stofdeeltjes in staat om een gebogen weg te volgen. De stofstaart bestaat uit stofdeeltjes die vrijkomen door het geweld van het gas dat van de kern van de komeet afkomstig is. Stofdeeltjes uit deze staart weerkaatsen het zonlicht waardoor deze een fel witte kleur krijgt. De stofstaart kan tot 10 miljoen kilometer lang worden terwijl de plasmastaart 100 miljoen kilometer of langer kan worden. De breedte van een plasmastaart varieert van 100 000 tot 1 miljoen kilometer.
De kern van de Komeet van Halley. Deze foto genomen door de Giotto
Ruimtesonde in 1986 - Foto: ESA
Kometen doorheen de geschiedenis
Reeds in 1059 v. Christus noteerden Chinese astronomen al de verschijning van een komeet waardoor dit de oudst gekende komeet is. Onder Chinese sterrenkundigen onderscheidde men twee soorten kometen: zonder staart en met een duidelijke staart. In de klassie oudheid onderscheidde ook Aristoteles al kometen met of zonder staart. Aristoteles beschreef deze objecten als hete, droge die ontsnapte aan de aardatmosfeer. Toen de Griekse astronoom Ephorus het uiteenvallen van een komeet beschreef was dit volgens sommigen onmogelijk. Uiteindelijk was het Edmond Halley die in 1682 ontdekte dat een komeet dezelfde baan had als die men had waargenomen in 1531 en 1607. Hierdoor concludeerde hij dat het moest gaan om hetzelfde object. Deze komeet werd uiteindelijk genoemd naar Edmond Halley. Eén van de mogelijke verklaringen voor de Ster van Bethlehem (de Kerstster) in het Evangelie volgens Matteus is dat het gaat om een komeet. Klik hier voor een uitgebreid artikel over de mooiste en meest spectaculaire kometen doorheen de geschiedenis.
Nederlanders ontdekken herkomst van kometen
Als een komeet ons zonnestelsel binnenkomt en onze zon nadert, zal deze dus beginnen opwarmen. Dit wil dus ook zeggen dat de kern van de komeet ijzig koud moet zijn. Waar komen deze ijzige objecten dan één keer om de zoveel jaar vandaan? Kometen moeten zeker ergens vandaan komen waar er geen zonlicht is. Dankzij berekeningen weten we inmiddels dat deze hemellichamen geen cirkelvormige (zoals bij onze planeten het geval is) maar elliptische banen om de zon beschrijven. In 1950 bestudeerde de Nederlandse astronoom Jan Oort enkele periodieke kometen. Hij kwam uiteindelijk tot de conclusie dat deze afkomstig waren uit een gebied buiten ons zonnestelsel dat zich op ongeveer 10 000 AE van onze zon bevindt. Deze regio zou volgens Oort een wolk zijn die bestaat uit tal van ijzige brokstukken. Zijn vondst leidde uiteindelijk tot het ontstaan van de 'Oortwolk'.
Artistieke impressie van de Oortwolk en de Kuipergordel - Foto: NASA
Een jaar na de ontdekking van Jan Oort en zijn wolk kwam een andere Nederlands-Amerikaanse astronoom, Gerard Kuiper, tot de vaststelling dat er objecten waren die, net als kometen, bestonden uit ijs en stof maar zich dichter bij de zon bevonden dat in de Oortwolk. Volgens Kuiper zouden deze komeetachtige objecten zich in een gordel bevinden op een afstand tussen 30 en 100 AE. Dit is net buiten de banen van onze buitenste planeten en veel dichter dan de Oortwolk. Net als de vondst van Jan Oort kreeg Gerard Kuiper met zijn ontdekking veel erkenning en werd zijn ontdekking genoemd naar zichzelf: de 'Kuipergordel'. Vandaag de dag weten we dat kometen met een lange omlooptijd afkomstig zijn uit de Oortwolk en de Kuipergordel de bron is voor kometen met een korte omlooptijd. Wanneer een object afkomstig uit de Kuipergordel zich te dicht bij één van de buitenste planeten bevindt, zal deze aangetrokken worden door de zwaartekracht ervan en zal dit object de Kuipergordel verlaten. Het gevolg is dat deze komeet dan zal afstevenen op een planeet of op de zon. Objecten uit de Oortwolk bevinden zich te ver van onze planeten en kunnen er dus ook niet tot aangetrokken worden. Soms wordt de baan een object uit de Oortwolk verstoord door een botsing met een ander object waardoor het een baan zal creëren in de buurt van onze zon. Dit zal uiteindelijk leiden tot een langperiodieke komeet. Kometen afkomstig uit de Oortwolk zijn niet gebonden aan het vlak van de ecliptica aangezien de Oortwolk het hele zonnestelsel omringt. Hierdoor kunnen Oortwolk-kometen uit alle richtingen vandaan komen.
Brengers van het leven
Vaak leest men dat kometen de bouwstenen van het leven in zich hebben. Dit komt doordat zij ontstaan zijn in de beginperiode van ons zonnestelsel en zich sindsdien in een regio bevinden waar het ijzig koud is. Hierdoor zijn alle bouwstenen van het leven binnenin deze komeet nog steeds ongeschonden. Dit is dan ook de grootste reden waarom veel astronomen en ruimtevaartorganisaties interesse hebben in de verkenning van deze objecten omdat zij ons veel meer kunnen vertellen over het ontstaan van het zonnestelsel en over de regio ver buiten ons zonnestelsel. Veel geologen en andere wetenschappers zijn er tevens ook van overtuigd dat kometen de 'brengers van het leven' zijn doordat in de beginperiode van ons zonnestelsel de jonge planeten onderhevig waren aan een bombardement van kometen en planetoïden. Men heeft sporen ontdekt uit deze helse periode bij de eerste levensvormen waaruit men kan concluderen dat het water en de eerste bouwstenen tot leven gekomen zijn door middel van komeetinslagen op de Aarde. Dankzij deze hypothese zijn ruimtevaartorganisaties op zoek gegaan naar manieren om kometen van dichtbij te bestuderen. Europa bezocht eind de jaren '80 met de Giotto ruimtesonde de komeet Halley. De meer recente Amerikaanse ruimtemissie Stardust bracht in januari 2006 kometenstof terug naar de Aarde. Een ander Amerikaans ruimtetuig, Deep Impact, onderzocht in 2005 de kern van de komeet Tempel 1 door er ondermeer een koperen projectiel op af te schieten.
