Um den Kern von Tsuchinshan-ATLAS schwebt offenbar ein Hof aus winzigen Eiskörnchen, die nach wenigen Tagen verdampfen, weil ein Hauch Kohlenstoff sie aufheizt.
Um den Kern des Kometen Tsuchinshan-ATLAS, der im Herbst 2024 als Großer Komet am Abendhimmel stand, schwebt offenbar ein kleiner Hof aus Eiskörnchen.
Überraschend ist, wie kurz diese Körnchen leben, denn reines Eis würde so weit von der Sonne viel länger überdauern, weshalb sie vermutlich eine Spur dunklen Kohlenstoffs enthalten, die Sonnenlicht schluckt und sie aufheizt.
Ein Team um Bin Liu von der Macau University of Science and Technology hat dafür Archivaufnahmen eines Teleskops in Kalifornien ausgewertet und die Helligkeit des Kometen Ring für Ring um den Kern vermessen.
Eine solche Eiswolke könnte auch einen Teil des Wassers erklären, das Messungen bei diesem Kometen überraschend reichlich gezeigt hatten.
Was über den Großen Kometen von 2024 bekannt war
Kometen sind Brocken aus Eis und Staub aus der Frühzeit des Sonnensystems.
Nähern sie sich der Sonne, verwandelt die Wärme das Eis an der Oberfläche direkt in Gas, und dieses Gas reißt Staub mit sich, sodass eine leuchtende Hülle um den Kern entsteht, die Koma.
Tsuchinshan-ATLAS erreichte Ende September seinen sonnennächsten Punkt und zog kurz darauf recht nah an der Erde vorbei.
Umstritten blieb, in welchem Zustand sein Kern war.
Messungen hatten mehr Wasser angezeigt als erwartet, und ein Forscher las das als Zeichen, dass der Kern allmählich zerfällt, während andere ihn für stabil hielten.
Eine dritte Möglichkeit war schwer zu prüfen, nämlich dass winzige Eiskörnchen dicht am Kern verdampfen und so zusätzliches Wasser liefern.
Einzelne Körnchen dieser Größe sieht kein Teleskop, und vom Erdboden aus verschmiert die unruhige Luft gerade die Region direkt um den Kern zu einem unscharfen Fleck.
Wie das Team in Archivbildern nach dem Eis suchte
Bin Liu hat gemeinsam mit Kollegen der Sun-Yat-sen-Universität und des Astronomischen Observatoriums Shanghai den Kometen in den Monaten nach seinem Sonnendurchgang untersucht.
Neue Beobachtungen brauchte das Team dafür nicht.
Es nutzte Bilder der Zwicky Transient Facility, einer Kamera am Palomar-Observatorium, die Nacht für Nacht große Teile des Himmels fotografiert und den Kometen zwischen Februar und Mai immer wieder mit ablichtete.
Auf diesen Aufnahmen maß das Team die Helligkeit der Hülle Ring für Ring, vom Kern nach außen, und verglich für eine Nacht zusätzlich den Farbton.
Die Studie ist von unabhängigen Fachleuten begutachtet und zur Veröffentlichung im Fachjournal Astronomy & Astrophysics angenommen.
Warum die naheliegende Erklärung für das Leuchten nicht reichte
Strömt Staub gleichmäßig vom Kern weg, verteilt er sich auf immer größere Flächen, und die Hülle wird nach außen hin in einem gleichmäßigen Maß dunkler.
Auf allen Bildern leuchtete die Region direkt um den Kern jedoch heller, als dieses Muster vorhersagt.
Naheliegend war zunächst, dass der Kern selbst dahintersteckt, weil die Erdatmosphäre sein Licht in die innersten Ringe streut.
Das Team baute deshalb ein Modell aus einer gleichmäßigen Staubhülle und einem verschmierten Lichtpunkt in der Mitte.
Doch das Modell blieb an jedem einzelnen Beobachtungstag zu dunkel, und auch andere Annahmen zur Bildschärfe oder zum Hintergrund ließen den Überschuss nicht verschwinden.
Einen zweiten Hinweis lieferte die Farbe.
Normalerweise wirkt die Hülle direkt am Kern röter, weil sich dort schwere, träge Staubkörner sammeln, während feinere Teilchen weiter hinausfliegen.
Bei Tsuchinshan-ATLAS war es umgekehrt, und zwar genau dort, wo auch das überschüssige Licht saß.
Ein ähnliches Farbmuster kannte man vom Kometen Halley, wo es mit eisigen Körnchen in Verbindung gebracht wurde.
Die Eiskörnchen enthalten vermutlich eine Spur Kohlenstoff
Besteht der Hof aus Eis, muss seine Größe dazu passen, wie lange ein Körnchen überlebt, bevor es verdampft ist.
Reines Eis bestand diesen Test nicht.
Ein Körnchen aus reinem Wassereis, viel feiner als ein Haar, würde in dieser Entfernung von der Sonne nach den Berechnungen rund 350 Jahre überdauern und dabei so weit fliegen, dass der Hof viel größer sein müsste als beobachtet.
Enthält das Eis dagegen nur ein Tausendstel dunklen Kohlenstoff, schluckt es mehr Sonnenlicht, wird wärmer und verdampft innerhalb weniger Tage.
In dieser Zeit legt es ungefähr die Strecke zurück, über die sich der helle Hof tatsächlich erstreckt, und der ist so groß, dass die Erde darin Platz fände.
„Leicht kohlenstoffhaltige Eiskörnchen dieser Größe können die beobachtete Ausdehnung des Halos erklären“, schreiben die Autoren mit Blick auf einen Aktivitätsschub Ende Februar.
Passend dazu dehnte sich der Hof genau dann aus, als der Komet Ende Februar und Anfang April kurz aufhellte, als hätte ein Ausbruch frisches Eis nachgeliefert.
Auch den gesamten Staubverlust seit dem Sonnendurchgang hat das Team abgeschätzt.
Verteilt man ihn gleichmäßig über den Kern, hätte dieser ringsum eine Schicht von knapp anderthalb Metern verloren, was etwa der Brusthöhe eines Erwachsenen entspricht.
Was die Eiswolke über den Zustand des Kometen verrät
Ganz geht die Rechnung nicht auf, denn kein Eiskorn mit fester Größe und fester Mischung erklärt den Hof über alle Monate hinweg.
Er passt erst, wenn der Kohlenstoffanteil der Körnchen steigt, je weiter sich der Komet von der Sonne entfernt.
Die Autoren vermuten, dass die oberste Schicht des Kerns mit der Zeit an Eis verarmt, sodass immer mehr dunkles Material in die ausgeworfenen Körnchen gerät.
Sie nennen das ausdrücklich „eine plausible, aber nicht die einzige physikalische Deutung“, denn auch veränderte Korngrößen könnten das Muster erzeugen.
Bedeutsam ist der Fund für die Frage, wie es um den Kern steht.
Eine Wolke aus verdampfendem Eis wirkt wie eine zusätzliche Wasserquelle, und sie könnte nach Ansicht des Teams zu den hohen Wasserwerten beigetragen haben, die manche als Vorboten eines Zerfalls gedeutet hatten.
Meine Meinung
Mich beeindruckt, wie viel in Bildern steckte, die längst in einem Archiv lagen und für ganz andere Zwecke aufgenommen worden waren.
Ein Komet, über den im Herbst alle berichtet hatten, erzählt Monate später, als er nur noch ein schwacher Fleck war, noch eine Geschichte.
Am meisten bleibt bei mir hängen, wie empfindlich Eis auf eine winzige Beimischung reagiert, denn ein Tausendstel Kohlenstoff macht aus Jahrhunderten wenige Tage.
Mir gefällt auch, dass das Team seine Annahmen offenlegt und die eigene Deutung nicht als einzige Wahrheit verkauft.
Wenn du jemanden kennst, der damals zu diesem Kometen hinaufgeschaut hat, schick ihm diesen Artikel, denn der Lichtpunkt am Abendhimmel trug eine Eiswolke um sich, in der die Erde Platz fände und deren Körnchen nach wenigen Tagen spurlos verschwinden.
Quelle: Bin Liu (Macau University of Science and Technology), Astronomy & Astrophysics, 2026; ArXiv:2610.21228
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