D/1993 F2

D/1993 F2 (Shoemaker-Levy)
Komet Shoemaker-Levy 9, aufgenommen am 17. Mai 1994 (HST,NASA)
Eigenschaften des Orbits
Orbittyp	kurzperiodisch
Numerische Exzentrizität	0,066
Perihel	4,822 AE
Aphel	5,503 AE
Große Halbachse	5,162 AE
Siderische Umlaufzeit	11 a 266 d
Neigung der Bahnebene	1,350°
Periheldurchgang	keinen
Bahngeschwindigkeit im Perihel	14,003 km/s
Physikalische Eigenschaften des Kerns
Durchmesser	≈ 4 km
Geschichte
Entdecker	C. S. Shoemaker, E. Shoemaker, D. Levy
Datum der Entdeckung	24. März 1993
Ältere Bezeichnung	1993 e

Shoemaker-Levy 9 (kurz auch SL9) erhielt seinen Namen, weil er der neunte kurzperiodische Komet war, der von Carolyn und Eugene Shoemaker zusammen mit David H. Levy entdeckt wurde. Seine offizielle Bezeichnung ist D/1993 F2 (Shoemaker-Levy). Das „D“ in seiner Bezeichnung steht für das englische „disappeared“ („verschwunden“) und zeigt an, dass der Komet nicht mehr existiert. Seine Bruchstücke tauchten im Sommer 1994 in den Planeten Jupiter ein.

Entdeckung

Der Komet wurde erstmals auf einem Foto nachgewiesen, das am 24. März 1993 mit einem 46 cm Schmidt-Teleskop am Mount-Palomar-Observatorium in Kalifornien aufgenommen wurde. Der Japaner Shuichi Nakano sagte den erwarteten Zusammenstoß als erster voraus. Die Beobachtung wurde in der Folge von anderen Astronomen bestätigt. Rasch wurde klar, dass es sich um einen ungewöhnlichen Kometen handelte: Er befand sich offenbar nahe am Planeten Jupiter, und war in mehrere Fragmente zerbrochen.^[1]

Umlaufbahn

Vermutlich schon während der 1960er Jahre geriet der Komet unter die starken Gravitationskräfte des Jupiter und wurde so als Quasisatellit in eine stark elliptische Bahn um den Planeten Jupiter gezwungen.^[2] In der Folge passierte er im Juli 1992 Jupiter innerhalb der Roche-Grenze. Aufgrund der Gezeitenkräfte zerbrach der Komet, der ursprünglich einen Durchmesser von rund 4 km gehabt haben dürfte^[3], in 21 Fragmente zwischen 50 und 1000 m Größe, die sich auf einer mehrere Millionen Kilometer langen Kette aufreihten. Zur Unterscheidung wurden die Fragmente mit den Buchstaben „A“ bis „W“ bezeichnet. (Die Buchstaben „I“ und „O“ wurden wegen ihrer Ähnlichkeit mit den Ziffern „1“ und „0“ nicht verwendet.)

Aufgrund der Nähe zu Jupiter unterlag die Bahn des Kometen großen Störungen. Die in der nebenstehenden Tabelle angegebenen Bahnelemente beschreiben die Umlaufbahn des Kometen im Mai 1993 aus heliozentrischer Sicht: Mit einer großen Halbachse von 5,16 AE, einer Exzentrizität von 0,07 und einer Bahnneigung von 1,4° war die Bahn der des Jupiter (großen Halbachse 5,20; Exzentrizität 0,05; Bahnneigung 1,3°) sehr ähnlich, zumal der Komet ja von Jupiter „eingefangen“ wurde. Aus Sicht des Jupiter bewegte sich der Komet auf einer stark elliptischen Bahn (Exzentrizität > 0,99) im Abstand von bis zu 0,33 AE um den Planeten.

Nur zwei Monate nach der Entdeckung zeigte die Bahnbestimmung der Astronomen, dass die Kometenstücke im Juli 1994 in den Planeten Jupiter eintauchen würden.^[4]

Eintauchen in den Jupiter

Eintauchen des Fragments „W“, aufgenommen von der Raumsonde Galileo (NASA)

Dunkle Flecken in der Atmosphäre des Planeten Jupiter nach dem Eintauchen des Kometen Shoemaker-Levy 9, Ultraviolett-Aufnahme vom 21. Juli 1994 (HST, NASA)

Zwischen dem 16. Juli und dem 22. Juli 1994 tauchten die Bruchstücke des Kometen Shoemaker-Levy 9 in Jupiters südlicher Hemisphäre mit einer Geschwindigkeit von 60 km/s ein, und setzten dabei die Energie von 50 Millionen Hiroshima-Bomben (welche eine Sprengkraft von ca. 16 kT TNT aufwies) frei. Dies war das erste Mal, dass die Kollision zweier Körper des Sonnensystems und die Auswirkungen eines solchen Impakts direkt beobachtet werden konnten.

Obwohl die Eintauchstelle aus Sicht der Erde knapp hinter dem „Rand“ Jupiters lag und somit nicht direkt einsehbar war, konnten die Astronomen sogenannte „Plumes“ (heiße Gasblasen, ähnlich einem „Atompilz“) über den Rand Jupiters aufsteigen sehen. Aufgrund der raschen Rotation von Jupiter wurden die Eintauchstellen nur wenige Minuten nach den Impakten von der Erde aus sichtbar. Es zeigte sich, dass sie dunkle Flecken mit Durchmessern bis zu 12.000 km in der Atmosphäre Jupiters hinterlassen hatten, die über Monate hinweg sichtbar blieben.

Einzig die Raumsonde Galileo konnte aus einer Entfernung von 1,6 AE die Impakte direkt beobachten. Aufgrund einer defekten Parabolantenne waren die Kapazitäten der Raumsonde für die Datenübertragung allerdings beschränkt, und es konnten nicht alle Messwerte zur Erde übermittelt werden. Hinzu kam, dass Galileo infolge der Challenger-Katastrophe erst mit drei Jahren Verspätung zum Jupiter geschickt wurde – wäre der Starttermin 1986 gehalten worden, hätte die Raumsonde das Eintauchen aus nächster Nähe im Jupiterorbit verfolgen können.

In den Spektren der Plumes wurden große Mengen molekularen Schwefels (S₂) und Kohlenstoffdisulfids (CS₂) gefunden, mehr als durch die Explosion eines vergleichsweise kleinen Kometenkerns freigesetzt hätte werden können. Man vermutet den Ursprung daher in tieferen Atmosphärenschichten des Jupiter. Weitere nachgewiesene Moleküle sind Kohlenstoffmonoxid (CO), Ammoniak (NH₃) und Schwefelwasserstoff (H₂S). Auch Emissionslinien von Eisen, Magnesium und Silizium wurden beobachtet: Die Hitze der Explosionen muss also ausgereicht haben, um diese Metalle zu verdampfen. Wasser wurde in geringeren Mengen beobachtet, als das zunächst erwartet worden war. Vermutlich wurden die Wassermoleküle durch die Hitze aufgespalten.

Die Kollision wurde nicht nur von den Astronomen, die in dieser Woche nahezu alle verfügbaren Beobachtungsmöglichkeiten auf Jupiter richteten, sondern auch in den Massenmedien mit großem Interesse verfolgt. Erstmals wurden hierbei einer breiten Öffentlichkeit die Möglichkeiten des Internet bewusst, da sich nun jeder auf den diversen Websites die aktuellen Bilder und Informationen selbst besorgen konnte, ohne hierbei auf die traditionellen Medien angewiesen zu sein.

Siehe auch

• Meteor

Literatur

• D. Fischer, H. Heuseler: Der Jupiter Crash, Birkhäuser Verlag, 1994, ISBN 3-7643-5116-0

Weblinks

• ESO-Homepage zum Impakt von Shoemaker-Levy 9 auf Jupiter (englisch)
• Bildersammlung zum Impakt von Shoemaker-Levy 9 auf Jupiter (englisch)

Referenzen

1. ↑ B. G. Marsden: IAU Circular 5725 [1]
2. ↑ Landis R. R. (1994) Comet P/Shoemaker-Levy's Collision with Jupiter: Covering HST's Planned Observations from Your Planetarium, in: „Proceedings of the International Planetarium Society Conference held at the Astronaut Memorial Planetarium & Observatory, Cocoa, Florida“, Seiten 10ff
3. ↑ M. D. Zamarashkina, Y. D. Medvedev: „Estimation of the Nucleus Size of Comet Shoemaker-Levy 9 under the Assumption of Its Step-by-Step Disintegration“, Solar System Research, Vol. 38, 3, Seiten 219ff doi:10.1023/B:SOLS.0000030862.34790.4e
4. ↑ B. G. Marsden: IAU Circular 5800 [2]