Jagen op kamikazekometen

Zoveel foto's worden er vanaf de zonnesatelliet SOHO naar aarde gezonden dat beroeps-astronomen niet toekomen aan volledige analyse. Amateurs helpen een handje en ontdekken komeet na komeet.

MMet de Europese zonnesatelliet SOHO zijn in de afgelopen negen jaar meer dan duizend kometen ontdekt, ruwweg de helft van alle kometen die in de loop der geschiedenis zijn gevonden. De meeste bewegen bijna recht naar de zon en verdampen, maar sommige snellen er rakelings langs en verdwijnen weer in de wereldruimte. Meer dan driekwart van al deze kometen wordt niet ontdekt door beroepsastronomen, maar door amateurs die via internet SOHO-opnamen bestuderen.

SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) staat op een afstand van anderhalf miljoen kilometer van de aarde in de richting van de zon. In dit `vaste' punt draait hij met de aarde mee en heeft hij 24 uur per dag onbelemmerd zicht op onze buurster. Eén van zijn waarnemingsinstrumenten is LASCO (Large Angle and Spectrometric Coronagraph), een camera waarin het beeld van de zon is afgedekt, waardoor de zeer lichtzwakke atmosfeer (corona) rond de zon zichtbaar wordt: net als tijdens een totale zonsverduistering. Zo kunnen astronomen verschijnselen in die turbulente atmosfeer bestuderen.

In augustus 1996 ontdekte zonne-onderzoeker Shane Stezelberger op de LASCO-opnamen een komeet. Die bewoog pal richting zon en verdween. Een maand later verschenen er twee en begonnen onderzoekers te vermoeden dat ze er waarschijnlijk vele hadden gemist. Nauwkeurige inspectie van oudere opnamen bevestigde dit en sindsdien nam het aantal ontdekkingen snel toe. Alle kometen bleken uit bijna dezelfde richting in de ruimte te komen en moesten dus een gemeenschappelijke oorsprong hebben. En alle verdwenen in de zon.

Sinds mei 1999 worden de LASCO-opnamen vrijwel direct op internet gezet en kan in principe iedereen naar kometen zoeken. Dat is belangrijk omdat het opsporen van zulke kometen veel tijd vergt die de professionele SOHO-onderzoekers niet hebben. LASCO maakt met zowel zijn wijdhoek- als telecamera elk half uur een opname. Minstens zes opnamen (elk 2 megabyte) moeten worden gedownload, bewerkt en bestudeerd om een komeet te kunnen identificeren en zijn beweging te bepalen. Daarbij wordt men gemakkelijk misleid door sterren, een planeet, planetoïde of satelliet, of door pixels die door kosmische straling worden geactiveerd. Toch is de kans op een ontdekking veel groter dan wanneer men met een kijker naar kometen zoekt.

De Australische IT'er Terry Lovejoy was de eerste amateur-astronoom die, in augustus 1999, een SOHO-komeet ontdekte. Sindsdien is het aantal amateur-ontdekkers wereldwijd gestegen tot 41. In augustus werd de duizendste SOHO-komeet ontdekt door de Italiaanse astrofysicastudent Toni Scarmato. Nummer 1.000 was zijn vijftiende, maar bij de meest fanatieke speurder, de Duitse docent Rainer Kracht, staat de teller al op 156. Sommige amateurs bestuderen live-opnamen, terwijl anderen het archief van LASCO-opnamen doorspitten.

De meeste SOHO-kometen verdwijnen in de zon. Ze komen uit dezelfde richting in de ruimte als het dozijn kometen dat men in de afgelopen eeuwen op nog geen miljoen kilometer afstand langs de zon heeft zien scheren. Dit dozijn `zonscheerders' wordt de Kreutz-groep genoemd, naar de Duitse astronoom die aan het einde van de 19de eeuw op hun overeenkomstige banen wees. Volgens de Amerikaanse astronoom Brian Marsden waren deze kometen de fragmenten van één oerkomeet van wel honderd kilometer diameter die in een heel langgerekte baan om de zon draaide en – misschien in de loop van zo'n tweeduizend jaar – geleidelijk uiteen is gevallen. De heldere komeet die in 371 v.C. aan de hemel verscheen en zich volgens de Griekse geschiedschrijver Ephorus van Cyme in tweeën splitste, zou de moederkomeet van deze Kreutz-groep kunnen zijn geweest.

De met SOHO ontdekte kometen zouden dan de kleinere fragmenten van dit desintegratieproces zijn. Deze broze conglomeraten van ijs en vaste deeltjes zijn zo klein – tussen de 10 en 100 meter – dat ze de tocht door de atmosfeer van de zon niet overleven en geheel uiteenvallen en verdampen. Gemiddeld worden iedere week één tot twee van deze kamikazekomeetjes ontdekt.

Het materiaal van de uiteengevallen komeetjes verdwijnt overigens niet echt in de zon. Hun atomen en moleculen worden geïoniseerd en door de zonnewind weer het zonnestelsel in geblazen. Volgens de Poolse astronomen Maciej Bzowski en Malgorzata Królikowska zou een ruimtevaartuig in de buurt van de aarde deze `pick-up ionen' elk jaar tussen augustus en november kunnen waarnemen. En ook Ulysses, de Europese ruimtesonde die in een wijde baan om de polen draait, zou de deeltjes af en toe kunnen detecteren. Een uitgelezen kans om de samenstelling van de Kreutz-komeetjes te bestuderen (Astronomy & Astrophysics, mei 2005).

onderwijzer In 2002 werden drie nieuwe groepen van SOHO-kometen ontdekt die de zon wél weten te ontwijken en vervolgens weer in de wereldruimte verdwijnen. De Duitse ingenieur Maik Meyer vond toen de eerste leden van een groep van inmiddels 58 kometen die het zonneoppervlak op een afstand van ongeveer 5 miljoen kilometer passeren. De Duitse onderwijzer Rainer Kracht ontdekte de eerste exemplaren van een nu uit 24 kometen bestaande groep die de zon op een afstand van 6 miljoen kilometer voorbij vliegt. En de Amerikaanse astronoom Brian Marsden vond een groep die nu uit 21 leden bestaat en de zon op een afstand van gemiddeld 6,5 miljoen kilometer passeert.

Ook deze komeetgroepen moeten gemeenschappelijke voorouders hebben gehad die in de loop der tijd uiteen zijn gevallen. Waarnemingen vanaf de aarde hebben nog geen kandidaten opgeleverd die met het fragmentatieproces van de Meyer-groep in verband kunnen worden gebracht, maar bij de Kracht- en Marsden-groep liggen de papieren beter. Er zijn sterke aanwijzingen dat deze groepen met elkaar samenhangen en bovendien een verwantschap vertonen met zowel het object 96P Machholz (een komeet die in 5,3 jaar om de zon draait) als 2003 EH1 (een planetoïde-achtig object dat een komeetachtige baan beschrijft). Deze twee objecten zouden een actieve, respectievelijk uitgedoofde voorloper van het Kracht/Marsden-complex kunnen zijn.

Het interessante is nu dat de Amerikaans-Nederlandse astronoom Peter Jenniskens afgelopen jaar aantoonde dat de baan van het uitgedoofde komeetfragment op zijn beurt weer samenhangt met de banen van de Boötiden: een rijke meteorenzwerm die elk jaar rond 5 januari aan de hemel verschijnt. Dat is van belang omdat de gloeisporen van deze meteoren in de aardatmosfeer veroorzaakt worden door de stof- en gruisdeeltjes die deze komeet in zijn baan achterlaat. De Amerikaanse astronoom Zdenek Sekanina toont binnenkort in een lijvig artikel in de Astrophysical Journal aan dat al deze kometaire verschijningsvormen voortkomen uit één moederkomeet die meer dan duizend jaar geleden uiteen begon te vallen.

En de verwachting is dat er binnen – en misschien ook buiten – de baan van de aarde veel meer fragmenten van andere komeetgroepen rondzwerven dan nu wordt aangenomen. Sekanina heeft enkele jaren geleden al aangetoond dat een komeet beslist niet dicht bij de zon hoeft te komen om in twee of meer stukken uiteen te vallen. Uit de onderlinge beweging van paren van kleine Kreutz-fragmenten, die soms binnen enkele uren in het beeldveld van LASCO verschijnen, leidde hij af dat fragmentatie in feite op elk punt van hun baan kan plaatsvinden. Het volume binnen de straal van de aardbaan – 150 miljoen kilometer – is meer dan 400 maal zo groot als het volume dat door de opname van de SOHO wordt bestreken. Maar omdat al deze komeetfragmenten zo klein zijn en zo ver van de zon blijven, zijn de meeste niet te zien.

Mede door de inzet van amateurs krijgen astronomen dus een beter inzicht in het desintegratieproces van kometen. En er vallen nog genoeg komeetjes te ontdekken, want het totale aantal fragmenten in de baan van alleen al de Kreutz-groep wordt op 100.000 geschat! En ook als de SOHO-satelliet over een paar jaar de geest geeft, is er nog geen komeet over boord. In april 2006 zal de NASA namelijk twee identieke satellieten lanceren die hetzelfde gaan doen als SOHO.