Reserve-komeet valt uit elkaar

In september werd ontdekt dat de kern van een bekende komeet opeens veel helderder was geworden dan men op grond van zijn afstand tot de zon zou verwachten. Recente waarnemingen op de Europese Zuidelijke Sterrenwacht (ESO) in Chili hebben de oorzaak van die helderheidstoename nu aan het licht gebracht: de kern van komeet Schwassmann-Wachmann 3 is in minstens vier stukken uiteengevallen. Het is dus achteraf gezien maar goed dat de Europese ruimtevaart-organisatie ESA een jaar geleden heeft besloten om een andere komeet als hoofddoel voor haar Project Rosetta te kiezen.

Kometen zijn van oorsprong afkomstig uit de gebieden ver voorbij de baan van Pluto, uit de zogeheten Oort-wolk, en komen meestal maar één keer in de buurt van de zon. Sommige kometen die zich te dicht bij Jupiter waagden, zijn echter door de aantrekkingskracht van deze planeet in een gesloten, elliptische baan om de zon getrokken. Hun omlooptijden lopen nu uiteen van 3 tot 8 jaar en hun banen maken slechts een kleine hoek met het baanvlak van de planeten.

Komeet Schwassman-Wachmann 3 is één van de ongeveer zeventig bekende leden van de Jupiter-familie. Hij werd op 2 mei 1930 ontdekt door Arnold Schwassmann en Arthur Arno Wachmann, twee astronomen van de sterrenwacht van Hamburg, en draait in 5,3 jaar om de zon. Baanberekeningen hebben laten zien dat de komeet in zijn huidige baan is gekomen na enkele vrij nauwe ontmoetingen met Jupiter. Zo passeerde hij deze reuzenplaneet in 1882 en 1894 op een afstand van 30 miljoen kilometer en in 1965 op een afstand van 40 miljoen kilometer.

Begin september ontdekten astronomen van de sterrenwacht van Parijs dat de hoeveelheid hydroxyl-moleculen in de wolk van gas en stof (de coma) rond de kern van de komeet opeens vele malen groter was dan verwacht. Aangezien deze moleculen ontstaan door het uiteenvallen van watermoleculen, betekende dit dat er uit de kern opeens grote hoeveelheden waterdamp moesten vrijkomen. Waarnemingen van amateur-astronomen bevestigden deze activiteit: de komeet was meer dan honderd maal zo helder als normaal voor die afstand tot de zon.

De oorzaak van deze onverwachte activiteit werd ontdekt in december, toen de komeet op de Europese Zuidelijke Sterrenwacht in Chili werd gefotografeerd door de Duitse astronomen Hermann Boehnhardt en Hans-Ulrich Käufl. Op hun opnamen is te zien dat de kern van de komeet is uiteengevallen in minstens vier stukken, die langzaam uit elkaar drijven. Uit de driftsnelheden kan men afleiden dat de fragmentatie omstreeks midden november moet hebben plaatsgevonden.

Komeet Schwassmann-Wachmann 3 fragmenteerde een maand na het moment van maximale helderheid en bijna twee maanden nadat de komeet zijn kortste afstand tot de zon had bereikt (op 22 september, iets binnen de aardbaan). De astronomen denken dat de zonnewarmte rond deze periheliumpassage in de ijsachtige kern scheuren deed ontstaan, waardoor er 'vers' komeetmateriaal aan het zonlicht werd blootgesteld en de verdamping van ijs sterk kon toenemen. Op een bepaald moment werden delen van de kern hierdoor zo zwak, dat ze afbraken.

Bij ongeveer dertig kometen hebben astronomen in het verleden fragmentatie waargenomen, wat altijd gepaard ging met een belangrijke helderheidstoename. Het meest beroemde voorbeeld is natuurlijk komeet Shoemaker-Levy 9, die in minstens 21 stukken uiteen viel nadat hij in juli 1992 op een afstand van slechts 20.000 km langs het wolkendek van Jupiter was gescheerd (waarin hij twee jaar later ook nog eens zou verdwijnen). Na het uiteenvallen werd de komeet voldoende helder om acht maanden later te kunnen worden ontdekt.

Lang niet altijd zijn Jupiter of de zon echter de oorzaak van het uiteenvallen van een komeetkern. Sommige kernen vallen op grote afstand van de zon uit elkaar en komeet Halley vertoonde zelfs een opvlamming van activiteit toen hij zich in februari 1991 ongeveer halverwege de banen van Saturnus en Uranus bevond. Hoewel de oorzaak van deze willekeurige fragmentatie onbekend is, onderstreept hij wel het zeer broze karakter van de uit ijs en stof bestaande komeetkernen.

Komeet Schwassmann-Wachmann 3 werd enkele jaren geleden door de Europese ruimtevaartorganisatie ESA uitgekozen als mogelijk hoofddoel voor de ruimtesonde Rosetta, die in het jaar 2003 wordt gelanceerd. Rosetta zou de komeet in 2010 bereiken en hem vervolgens ruim een jaar lang gedetailleerd bestuderen: mede met instrumenten die op het komeetoppervlak zèlf worden neergelaten. Een jaar geleden werd echter besloten om als hoofddoel een andere komeet uit de Jupiter-familie te nemen, komeet Wirtanen, en SW-3 in 'reserve' te houden.

Komeet Wirtanen, die in 5,9 jaar in een baan om de zon draait, zal pas in het jaar 2011 worden bereikt, maar daar staat tegenover dat Rosetta dan veel meer instrumenten kan meevoeren en zelfs twee instrumentenpakketten op het oppervlak van de komeet kan neerlaten. De komeet zal bovendien gedurende een periode van twee jaar kunnen worden bestudeerd. Niemand kan nu zeggen wat er tegen die tijd met de 'reserve'-komeet is gebeurd. Misschien blijven de vier fragmenten verder intact, maar het is ook mogelijk dat één of meerdere fragmenten verder desintegreren en dat de komeet over een tijd geheel is verdwenen.