Wat is een komeet?

De komende tijd kunnen we genieten van de komeet Neowise (2020 F3). In de media bent u waarschijnlijk al diverse mooie plaatjes tegengekomen.  Maar wat is eigenlijk een komeet en waar komt ‘ie vandaan?

Op enorme afstand van de zon, veel en veel verder weg dan Neptunus bevinden zich miljarden ijskoude objecten. Verreweg de meesten bevinden zich in de Oortwolk. Naar schatting zitten er zo’n 100 miljard komeetkernen van meestal maar een paar kilometers groot. De kern van de komeet Neowise is ongeveer 5 kilometer in diameter. Vlak na de Tweede Wereldoorlog heeft de Amerikaanse astronoom Fred Whipple een theorie ontwikkeld waarin de samenstelling van een komeet uit de doeken werd gedaan. Kort samengevat noemde Whipple een komeet een “vuile sneeuwbal”. Het bestaat voornamelijk uit waterijs, andere ijssoorten (van koolstofdioxide (CO₂) en ammoniak (NH₃)), stof, gruis en nog wat andere stoffen.

De meeste kometen blijven voor eeuwig in de Oortwolk of Kuipergordel wonen. Maar soms raakt een komeetkern uit zijn baan. Bijvoorbeeld doordat hij botst met andere komeetkernen of onder invloed van de grote planeten of een ster die in de buurt staat. Als de komeet wordt weggeschoten, zal hij langzaam richting de zon bewegen. Dat kan wel miljoenen jaren duren.

Op het moment dat de komeet dichter in de buurt van de zon komt, wordt hij warmer en zal het ijs gaan verdampen. Dit noemen we sublimeren. De temperatuur kan dan ineens oplopen tot 75 graden. In de kern van de komeet verdampt het ijs, waardoor de gassen door de korst heen breken. Het gas dat dan vrijkomt spuit met duizenden kilo’s per seconde de ruimte in. Onderweg neemt de gasstroom allerlei puin en stof uit de omgeving mee, waardoor er een soort van dampkring om de komeet heen ontstaat: een coma. Dat gebeurt als de komeet zich op minder dan 500 miljoen kilometer van de zon bevindt. De coma kan we een miljoen kilometer in diameter worden. De straalstromen (jets) die ontstaan, beïnvloeden ook de komeetbaan. De zonkant van de komeet wordt het meest verwarmd, dus de jets staan daardoor naar de zon gericht. De komeet wordt als het ware een beetje van de zon weggeduwd door de jets.

Kometen hebben vaak ook een enorme waterstofwolk van enkele miljoenen kilometers in diameter om zich heen hangen. Het waterstof is waarschijnlijk ontstaan uit het verdampte ijs uit de kern van de komeet. Door het UV-licht van de zon wordt het ontleedt in waterstof en zuurstof. Het zuurstof komt in de plasmastaart terecht en vormt daar allerlei geïoniseerde varianten van koolstof en zuurstof.

Een komeet heeft, als het dichter in de buurt van de zon komt, twee staarten. De grootste staart, de plasmastaart, bestaat uit door de zonnewind geïoniseerd gas (vooral CO-achtige ionen) en blauw oplicht. Deze staart kan wel 100 miljoen kilometer lang zijn. De gasstaart is van de zon afgekeerd omdat de snelheid van de zonnewind enorm is en de deeltjes als het ware van de zon afduwt. De tweede staart is de stofstaart van ongeveer 10 miljoen kilometer lang. Deze bestaat uit stof dat het zonlicht reflecteert en daardoor geel van kleur is. Deze staart is veelal gekromd om door het stof dat achterblijft in de ruimte en vanwege het feit dat de komeet een baan om de zon maakt.

Het stof van de stofstaart blijft achter in de ruimte, in de buurt van de komeetbaan. Het kan gebeuren dat deze deeltjes richting Aarde bewegen. Ze knallen dan met een snelheid van zo’n 65 km/s in de dampkring, waar ze verbranden en een lichtspoor achterlaten. Dat noemen we meteoren of vallende sterren. Soms doorkruist een komeetbaan de aardbaan. Dan kunnen we de komeet ook zien. De banen van de belangrijkste kometen zijn bekend, dus we weten ongeveer wanneer een komeet onze kant op komt.

Kometen zijn een van de kleinste zonnestelselobjecten die we kennen. Ze zijn ooit ontstaan in de buurt van de zon en door de planeten verder de ruimte in geduwd. Ze hebben vaak een aardappelvorm en ze draaien rond. Afhankelijk van hun baan zijn ze grofweg onder te verdelen in twee groepen: kortperiodieke kometen en langperiodieke kometen.

De kortperiodieke kometen zijn meestal al behoorlijk opgebrand door de zon, doordat ze al relatief vaak voorbijgeraasd zijn en daardoor veel minder helder. Hun banen zijn vrij stabiel en liggen ongeveer in het baanvlak van de planeten. Meteorenzwermen bestaan uit kortperiodieke kometen. Kortperiodieke kometen komen uit de Kuipergordel.

De langperiodieke kometen hebben heel grote banen, waarbij ze eens in de tienduizenden jaren richting onze zon bewegen. Deze kometen zijn nog vrijwel intact omdat ze veel minder vaak in de buurt van de zon zijn geweest. Ze zijn dan ook veel helderder en alles bij elkaar interessante objecten voor astronomen. Hun banen zijn vaak niet stabiel; als ze in de buurt van een grote planeet komen, kan hun baan ineens volledig veranderen.  Langperiodieke kometen komen vanuit de Oortwolk. Na een flinke tijd zal al het ijs en stof van de komeet opgebruikt zijn. Er blijft dan alleen nog een steenachtige brok over dat er net zo uitziet als een planetoïde. De verwachting is dat ongeveer 30% van de planetoïden in de buurt van de aarde vroeger komeet zijn geweest