Interstellare Kometen sind wandernde Himmelskörper, galaktische Nomaden, die keinen Stern umkreisen. Während der Planetenentstehung aus ihrem Ursprungssystem ausgestoßen, treiben sie frei im interstellaren Raum, nur der kollektiven Schwerkraft der Milchstraße unterworfen. Im Gegensatz zu "lokalen" Kometen, die auf geschlossenen elliptischen Bahnen um die Sonne kreisen, folgen sie hyperbolischen Flugbahnen (Exzentrizität größer als 1). Sie kreuzen unsere stellare Nachbarschaft nur einmal, rein zufällig, ohne jemals von der Schwerkraft der Sonne eingefangen zu werden, bevor sie sich für weitere Hundertmillionen Jahre in die Tiefen der Galaxie zurückbegeben.
Hinweis: Bei der Geburt eines Sternsystems stoßen die gravitativen Störungen der sich bildenden Planeten Milliarden kleiner Körper in den interstellaren Raum aus. Auch unsere Sonne hat eine beträchtliche Menge solcher Trümmer freigesetzt. Diese Trümmer wandern heute durch die Galaxie und tragen die chemische Signatur ihres Ursprungssystems (Mineralien, Eise, organische Moleküle) wie so viele "Flaschenposten" im kosmischen Ozean.
Am 19. Oktober 2017 entdeckte der Astronom Robert Weryk (geboren 1982), der mit dem Pan-STARRS1-Teleskop auf Hawaii arbeitete, ein Objekt, das sich mit ungewöhnlicher Geschwindigkeit bewegte, viel schneller, als es die Schwerkraft der Sonne allein erklären könnte. Dieses Objekt erhielt die Bezeichnung 1I/'Oumuamua, ein hawaiianischer Begriff, der ungefähr "Kundschafter, der als Erster von Weitem kommt" bedeutet. Es war das erste bestätigte interstellare Objekt, das jemals in unserem Sonnensystem entdeckt wurde.
Das Objekt wurde entdeckt, als es sich bereits schnell von der Sonne entfernte, nachdem es das Perihel passiert hatte. Die Astronomen hatten nur wenige Wochen Zeit, es zu beobachten, bevor es zu schwach wurde. Versuche der Spektroskopie, die Moleküle auf der Oberfläche oder im Ausgasen hätten identifizieren können, blieben weitgehend erfolglos, da das Signal nicht ausreichte.
Sein rätselhaftes Verhalten löste sofort eine intensive wissenschaftliche Kontroverse aus. Seine Form schien stark verlängert zu sein und zeigte periodische Helligkeitsschwankungen, die auf eine turbulente Rotation hindeuteten. Noch überraschender war, dass seine Beschleunigung nicht vollständig den gravitativen Vorhersagen entsprach: Ein nicht-gravitativer Schubüberschuss wurde gemessen.
Am 30. August 2019 entdeckte der ukrainische Amateurastronom Gennady Borisov (geboren 1966) von seinem Observatorium auf der Krim aus ein Objekt mit deutlich kometenhaftem Aussehen. Schnell wurde seine hyperbolische Umlaufbahn berechnet: Seine Exzentrizität von 3,356 ließ keinen Zweifel an seinem interstellaren Ursprung. Der Komet erhielt die offizielle Bezeichnung 2I/Borisov, das zweite bestätigte interstellare Objekt und das erste, das eindeutig klassische Kometenaktivität zeigte.
Im Gegensatz zu 'Oumuamua erwies sich 2I/Borisov als viel vertrauter. Spektroskopische Analysen vom Boden und aus dem Weltraum zeigten das Vorhandensein von Kohlenmonoxid (CO), Wasser (H₂O) und Cyanid (CN), Verbindungen, die häufig in Kometen unseres eigenen Sonnensystems gefunden werden. In Nature Astronomy veröffentlichte Arbeiten der Teams von Piotr Guzik und Bin Yang aus dem Jahr 2020 zeigten, dass dieser Komet einen besonders hohen CO-Anteil aufwies, viel höher als der Durchschnitt der Sonnenkometen, was auf eine Entstehung in einer kalten Umgebung in großer Entfernung von seinem Ursprungsstern hindeutet.
Zum ersten Mal konnte die Menschheit die chemische Zusammensetzung eines Himmelskörpers direkt analysieren, der in einem anderen Sternsystem entstanden ist, und so Beobachtungsbeschränkungen für die Prozesse der Planetenentstehung auf galaktischer Ebene liefern.
| Bezeichnung | Entdeckungsdatum | Entdecker / Programm | Exzentrizität | Geschwindigkeit \(v_\infty\) (km/s) | Kometenaktivität | Status |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1I/'Oumuamua | 19. Oktober 2017 | Robert Weryk, Pan-STARRS1 (Hawaii) | 1,201 | etwa 26 | Keine erkannt | Bestätigt interstellar |
| 2I/Borisov | 30. August 2019 | Gennady Borisov, Krim-Observatorium | 3,356 | etwa 32 | Gut entwickelte Koma und Schweif | Bestätigt interstellar |
Über die wissenschaftliche Neugier hinaus sind interstellare Kometen natürliche Proben extrasolarer Materie. Ihre chemische Zusammensetzung spiegelt die physikalischen und chemischen Bedingungen wider, die in der protoplanetaren Scheibe ihres Ursprungssterns herrschten: Temperaturen, Isotopenverhältnisse, molekulare Häufigkeiten. Jedes interstellare Objekt ist gewissermaßen der chemische Fingerabdruck einer unbekannten stellaren Umgebung.
Die Idee, dass chemische Materialien von einem Sternsystem zum anderen durch solche Objekte zirkulieren, ist eng mit dem Konzept der Panspermie verbunden. Wenn komplexe organische Moleküle oder sogar präbiotische Verbindungen die interstellare Reise überstehen können, ist die Möglichkeit eines chemischen Austauschs zwischen Sternsystemen nicht auszuschließen.
Grundlegender bestätigt die Entdeckung und Untersuchung dieser Objekte, dass unser Sonnensystem nicht isoliert in der Galaxie ist. Es ist in einen kontinuierlichen Fluss von Material aus anderen Orten eingebettet, einen ständigen Austausch von planetaren Trümmern, der über Milliarden von Jahren eine Art gemeinsames chemisches Gewebe zwischen den Sternsystemen der Milchstraße webt.
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