Dazu gehören die überwiegend kleinen Gesteinsbrocken im Asteroidengürtel, ebenso wie die vielen kalten Kleinkörper im äußeren Sonnensystem, die nicht selten Kerne von Kometen bilden.


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Aufnahme vom Kometen C/1996 B2 (Hyakutake), mit auffallender Unterbrechung im Ionenschweif

© Wikipedia: E. Kolmhofer / H. Raab, 1996
Als Asteroiden (auch Kleinplaneten oder Planetoiden) werden astronomische Kleinkörper bezeichnet, die sich auf keplerschen Umlaufbahnen um die Sonne bewegen und größer als Meteoroiden (Millimeter bis Meter), aber kleiner als Zwergplaneten (ca. tausend Kilometer) sind. Gemeinsam mit Kometen und Meteoroiden gehören Asteroiden zur neudefinierten Klasse der Kleinkörper. Meteoroiden sind kleiner als Asteroiden, aber zwischen ihnen und Asteroiden gibt es weder von der Größe noch von der Zusammensetzung her eine eindeutige Grenze.

Der Begriff Asteroid wird oft als Synonym von Kleinplanet verwendet, bezieht sich aber hauptsächlich auf Objekte innerhalb der Neptunbahn und ist kein von der IAU definierter Begriff. Jenseits der Neptunbahn werden solche Körper auch transneptunische Objekte (TNO) genannt. Nach neuerer Definition fasst der Begriff Kleinplanet die „klassischen“ Asteroiden und die TNO zusammen.

Bislang sind über 1,28 Millionen Asteroiden im Sonnensystem bekannt, wobei jeden Monat mehrere Tausend neue Entdeckungen hinzukommen und die tatsächliche Anzahl wohl in mehrere Millionen gehen dürfte. Asteroiden haben im Gegensatz zu den Zwergplaneten definitionsgemäß eine zu geringe Masse, um in ein hydrostatisches Gleichgewicht zu kommen und eine annähernd runde Form anzunehmen, und sind daher generell unregelmäßig geformte Körper. Nur die wenigsten haben mehr als einige hundert Kilometer Durchmesser.

Große Asteroiden im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter sind die Objekte Pallas, Juno, Vesta, Astraea, Hebe, Iris, Hygiea und Eunomia.

Bei der Entstehung gingen die Astronomen zunächst davon aus, dass die Asteroiden das Ergebnis einer kosmischen Katastrophe seien, bei der ein Planet zwischen Mars und Jupiter auseinanderbrach und Bruchstücke auf seiner Bahn hinterließ. Es zeigte sich jedoch, dass die Gesamtmasse der im Hauptgürtel vorhandenen Asteroiden sehr viel geringer ist als die des Erdmondes. Daher wird angenommen, dass die Asteroiden eine Restpopulation von Planetesimalen aus der Entstehungsphase des Sonnensystems darstellen. Die Gravitation von Jupiter, dessen Masse am schnellsten zunahm, verhinderte die Bildung eines größeren Planeten aus dem Asteroidenmaterial. Die Planetesimale wurden auf ihren Bahnen gestört, kollidierten immer wieder heftig miteinander und zerbrachen. Ein Teil wurde auf Bahnen abgelenkt, die sie auf Kollisionskurs mit den Planeten brachten. Hiervon zeugen noch die Einschlagkrater auf den Planetenmonden und den inneren Planeten.

Die spektroskopische Untersuchung der Asteroiden zeigte, dass deren Oberflächen chemisch unterschiedlich zusammengesetzt sind. Analog erfolgte eine Einteilung in 14 verschiedene spektrale bzw. taxonomische Klassen.

Anders als die Planeten besitzen viele Asteroiden keine annähernd kreisrunden Umlaufbahnen. Sie haben, abgesehen von den meisten Hauptgürtelasteroiden und einer Gruppe im Kuipergürtel, meist sehr exzentrische Orbits, deren Ebenen in vielen Fällen stark gegen die Ekliptik geneigt sind. Ihre relativ hohen Exzentrizitäten machen sie zu Bahnkreuzern; das sind Objekte, die während ihres Umlaufs die Bahnen eines oder mehrerer Planeten passieren. Die Schwerkraft des Jupiter sorgt allerdings dafür, dass sich Asteroiden, bis auf wenige Ausnahmen, nur jeweils innerhalb oder außerhalb seiner Umlaufbahn bewegen.

Anhand ihrer Bahnen werden Asteroiden auch zu mehreren Asteroidenfamilien zugeordnet, die sich durch ähnliche Werte von großer Halbachse, Exzentrizität sowie Inklination ihrer Bahn auszeichnen. Die Asteroiden einer Familie stammen vermutlich vom gleichen Ursprungskörper ab.
  • Asteroiden innerhalb der Marsbahn: Hier bewegen sich einige unterschiedliche Asteroidengruppen, die alle bis auf wenige Ausnahmen aus Objekten von unter fünf Kilometer Größe (überwiegend jedoch deutlich kleiner) bestehen. Einige dieser Objekte sind Merkur- und Venusbahnkreuzer, von denen sich mehrere nur innerhalb der Erdbahn bewegen, manche können sie auch kreuzen. Wiederum andere bewegen sich hingegen nur außerhalb der Erdbahn.
  • Asteroiden zwischen Mars und Jupiter: Etwa 90% der bekannten Asteroiden bewegen sich im sogenannten Asteroidengürtel. Sie füllen damit die Lücke in der Titius-Bode-Reihe. Das größte Objekt hier (Ceres) wurde 2006 zum Zwergplaneten umdefiniert.
  • Asteroiden außerhalb der Jupiterbahn: Zwischen den Planeten Jupiter und Neptun bewegt sich eine als Zentauren bezeichnete Gruppe von Asteroiden auf exzentrischen Bahnen. Die Zentauren stammen vermutlich aus dem Kuipergürtel und sind durch gravitative Störungen auf instabile Bahnen abgelenkt worden. Im äußeren Sonnensystem, jenseits der Neptunbahn, bewegen sich die transneptunischen Objekte (TNO), von denen die meisten als Teil des Kuipergürtels betrachtet werden (KBO). Dort wurden die bislang größten Asteroiden oder Planetoiden entdeckt.
  • Asteroiden, die sich auf Planetenbahnen bewegen: Asteroiden, die sich in den Lagrange-Punkten der Planeten befinden, werden Trojaner genannt. Zuerst wurden diese Begleiter bei Jupiter entdeckt. Sie bewegen sich auf der Jupiterbahn vor bzw. hinter dem Planeten. 1990 wurde der erste Marstrojaner entdeckt, in der Folgezeit dann weitere. Auch Neptun besitzt Trojaner und 2011 wurde der erste Uranustrojaner entdeckt. Manche Asteroiden bewegen sich in einem Hufeisenorbit auf einer Planetenbahn, wie zum Beispiel der Asteroid 2002 AA29 in der Nähe der Erde.
2017 wurde der erste interstellare Asteroid entdeckt. Er ist länglich geformt, rund 400 Meter lang und näherte sich etwa im rechten Winkel der Bahnebene der Planeten. Nachdem seine Bahn durch die Gravitation der Sonne um etwa 90° abgelenkt wurde, flog er auf seinem neuen Kurs (in Richtung des Sternbildes Pegasus) in ca. 24 Millionen Kilometern Entfernung an der Erde vorbei.

Im Sonnensystem gibt es einige Asteroiden, die Charakteristika aufweisen, die sie mit keinem anderen Objekt teilen. Zu solchen Einzelobjekten zählen unter anderem Hidalgo, der sich auf einer stark exzentrischen, kometenähnlichen Umlaufbahn zwischen Saturn und dem Hauptgürtel bewegt, und Thule, der sich als einziger Vertreter einer potenziellen Gruppe von Asteroiden bei Jupiter in ca. 640 Millionen Kilometern (4,3 AE) um die Sonne bewegt. Ein weiteres Objekt ist Sedna, ein relativ großer Asteroid, der weit außerhalb des Kuipergürtels eine exzentrische Umlaufbahn besitzt, die ihn bis zu 900 AE von der Sonne entfernt. Inzwischen wurden allerdings mindestens fünf weitere Objekte mit ähnlichen Bahncharakteristika wie Sedna entdeckt, sie bilden die neue Gruppe der Sednoiden.

Planeten, Asteroiden und Kometen kreisen typisch alle in derselben Richtung um die Sonne. Heute ist bekannt, dass etwa 100 Asteroiden „falsch herum“ um die Sonne laufen. [1]
Ein Komet oder Schweifstern ist ein kleiner Himmelskörper von meist einigen Kilometern Durchmesser, der in den sonnennahen Teilen seiner Bahn eine durch Ausgasen erzeugte Koma und meist auch einen leuchtenden Schweif (Lichtspur) entwickelt.

Kometen sind wie Asteroiden Überreste der Entstehung des Sonnensystems und bestehen aus Eis, Staub und lockerem Gestein. Sie bildeten sich in den äußeren, kalten Bereichen des Sonnensystems (überwiegend jenseits der Neptunbahn), wo die reichlichen Wasserstoff- und Kohlenstoff-Verbindungen zu Eis kondensierten.

In Sonnennähe ist der meist nur wenige Kilometer große Kometenkern von einer diffusen, nebeligen Hülle umgeben, die Koma genannt wird und eine Ausdehnung von zwei bis drei Millionen Kilometern erreichen kann. Kern und Koma zusammen nennt man auch den Kopf des Kometen. Das auffälligste Kennzeichen der von der Erde aus sichtbaren Kometen ist jedoch der Schweif. Er bildet sich erst ab einer Sonnenentfernung unter zwei Astronomischen Einheiten (AE), kann aber bei großen und sonnennahen Objekten eine Länge von mehreren 100 Millionen Kilometern erreichen. Meistens sind es aber nur einige zehn Millionen Kilometer.

Die Zahl neu entdeckter Kometen lag bis in die 1990er Jahre bei etwa zehn pro Jahr und stieg seither durch automatische Suchprogramme und Weltraumteleskope merklich an. Die meisten der neuen Kometen und der schon bei früheren Umläufen beobachteten sind aber nur im Fernrohr sichtbar. Mit Annäherung an die Sonne beginnen sie stärker zu leuchten, doch lässt sich die Entwicklung von Helligkeit und Schweif nicht genau voraussagen. Wirklich eindrucksvolle Erscheinungen gibt es nur etwa zehn pro Jahrhundert.

Kometen werden auf Grund ihres Erscheinungsintervalls in aperiodische Kometen und periodische Kometen unterschieden. Letztere werden nach ihren Umlaufzeiten in langperiodische und kurzperiodische Kometen eingeteilt. Der Aufbau gliedert sich folgendermaßen:
  • In großer Entfernung von der Sonne bestehen Kometen nur aus dem Kern, der im Wesentlichen aus zu Eis erstarrtem Wasser, Trockeneis (CO2), CO-Eis, Methan und Ammoniak mit Beimengungen aus meteoritenähnlichen kleinen Staub- und Mineralienteilchen besteht. Man bezeichnet Kometen deshalb häufig als „schmutzige Schneebälle“. 1950 wurden Kometenkerne erstmals als Konglomerate aus Eis und festen Bestandteilen beschrieben.
  • Sobald ein Komet bei der Annäherung an die Sonne in einem Abstand von etwa 5 AE ungefähr die Jupiterbahn kreuzt, bildet die Wechselwirkung zwischen Sonnenwind und Komet eine schalenförmige Koma, die in Kernnähe auch strahlenartige Strukturen zeigt. Sie entsteht durch Sublimation leicht flüchtiger Substanzen auf der sonnenzugewandten Seite, die ins Eis eingebettete Staubteilchen mitreißen. Sie wird noch von einem im Ultravioletten strahlenden atomaren Wasserstoffhalo umgeben, der auch UV-Koma genannt wird. Da die Ozonschicht für die UV-Strahlung undurchlässig ist, kann die UV-Koma nur von außerhalb der Erdatmosphäre untersucht werden.
  • Die Bestandteile der Koma werden durch Strahlungsdruck und Sonnenwind „weggeblasen“, so dass sich etwa innerhalb der Marsbahn ein Schweif ausbildet, oder exakter zwei Schweife: Ein schmaler, lang gestreckter Schweif (Typ-I-Schweif), der im Wesentlichen aus Molekülionen besteht und auch „Plasmaschweif“ genannt wird. Und ein diffuser, gekrümmter Schweif (Typ-II-Schweif), der auch „Staubschweif“ genannt wird.
Kometen sind die Überreste aus der Entstehung des Sonnensystems (primordiale Objekte) – und nicht jüngere Fragmente, die aus späteren Kollisionen anderer, größerer Himmelskörper entstanden sind. Kometen verlieren mit jedem Umlauf um die Sonne einen kleinen Teil ihrer Masse, vor allem flüchtige Bestandteile der äußeren Schicht des Kerns. Durch das Verdampfen des Eises verliert das Gestein des Kerns seinen Zusammenhalt und der Komet löst sich allmählich auf. Dies kann durch Teilung, durch Jupiters Einfluss oder durch allmähliche Verteilung der Teilchen längs ihrer ursprünglichen Bahn erfolgen. Letztes ist die Ursache der meisten Sternschnuppenschwärme.

Die Unterscheidung zwischen Asteroiden und Kometen ist nicht immer ganz eindeutig. Man vermutet, dass einige der als Asteroiden klassifizierten Objekte mit stark elliptischen Bahnen, zum Beispiel die Zentauren, „ausgebrannte“ Kometenkerne sind, die von einer dicken Schicht nichtflüchtiger Substanzen bedeckt sind. Heute wird der Begriff Komet sowohl im populärwissenschaftlichen als auch im wissenschaftlichen Sprachgebrauch entgegen seiner ursprünglichen Definition oft für alle vermutlich eisigen Kleinplaneten verwendet.

Besonders erwähnenswerte Kometen sind:
  • Der Halleysche Komet war der erste Komet, der (1705) als periodisch erkannt wurde und dessen Kern von Raumsonden fotografiert werden konnte (1986).
  • Der Große Komet von 1744 war der erste, dem eine eigene Monografie gewidmet wurde. Darin wurde seine monatelang sichtbare Bahn, die Formänderungen der Koma und die genaue Schweiflänge (52 Millionen km) berechnet.
  • Der Enckesche Komet (entdeckt 1818) hat mit 3,3 Jahren die kürzeste Umlaufzeit aller bekannten Kometen, kann aber nicht mehr mit bloßem Auge beobachtet werden.
  • Am Komet Donati (1858) wurde erstmals das Ausgasen in die Koma beobachtet. Er war nach Künstlermeinung das schönste Objekt des Jahrhunderts.
  • Der Komet 1882 II („Großer Septemberkomet“) zog bei seinem Perihel vor und hinter der Sonnenscheibe vorbei, wobei sein Schweif auch am Taghimmel zu sehen war.
  • Der Johannesburger Komet machte – fast gleichzeitig mit Halley – 1910 zum einmaligen Jahr zweier Großer Kometen.
  • Der Komet Ikeya-Seki gilt als einer der hellsten Kometen des letzten Jahrtausends. Er erreichte im Oktober 1965 die rund 60-fache Helligkeit des Vollmondes und war tagsüber deutlich neben der Sonne sichtbar.
  • Der Komet Shoemaker-Levy 9 zerbrach im Gravitationsbereich Jupiters. Seine 21 Bruchstücke schlugen 1994 auf dem Planeten auf, ihre Spuren waren mehrere Wochen zu sehen.
  • Der Komet Hale-Bopp war von 1996 bis 1997 mehr als 18 Monate mit bloßem Auge sichtbar und hält damit den Rekord unter allen bekannten Kometen.
  • Der Komet Tempel 1 war das Ziel der Deep-Impact-Mission der NASA, bei der 2005 ein 372 kg schweres, hauptsächlich aus Kupfer bestehendes Projektil mit einer relativen Geschwindigkeit von 10 km/s auf dem Kometen einschlug. Mit der Sonde selbst und mit zahlreichen erdgestützten Teleskopen, aber auch mit dem Weltraumteleskop Hubble und der ESA-Raumsonde Rosetta wurde die entstandene Partikelstaubwolke beobachtet.
  • Der Komet Wild 2 ist der erste Komet, aus dessen Koma von einer Sonde Teilchen eingesammelt wurden. Die Proben wurden im Jahre 2006 zur Erde zurückgebracht.
  • Tschurjumow-Gerassimenko ist der Komet, auf dem 2014 im Zuge der Rosetta-Mission erstmals eine Sonde sanft landete.
Seit Ende der 1990er Jahre sind in der Erforschung der Kometen sowie des Kuipergürtels große Fortschritte erzielt worden, es gibt jedoch noch immer viele offene Fragen. [2]
Ein Meteoroid ist ein kleines Objekt des Sonnensystems auf einer Umlaufbahn um die Sonne, das kleiner als ein Asteroid ist.

Ein kleiner Teil der Meteoroiden kreuzt die Erdbahn. Beim Eindringen in die Hochatmosphäre werden sie als Sternschnuppen sichtbar. Die helleren dieser Meteore nennt man Feuerkugeln.

Die Größe von Meteoroiden reicht von Bruchteilen eines Millimeters (Mikrometeoroiden) bis zu etlichen Metern, entsprechend einer Masse vom Milligramm bis zu mehreren Tonnen, und sind von unterschiedlicher Herkunft: Sie können durch die Gravitation der Planeten aus dem Asteroidengürtel, aber auch durch den Sonnenwind aus Kometenkernen herausgelöst worden sein, die diese auf ihrer Bahn verlieren und dadurch in einen Meteorstrom zerfallen. Weiterhin können sie durch Einschlag oder Zusammenprall auch aus Material von Asteroiden, Zwergplaneten oder Planeten bestehen. So wurden auf der Erde Meteoriten gefunden, die wahrscheinlich vom Mars und vom Mond stammen (Marsmeteorit, Mondmeteorit). Die weit überwiegende Anzahl der auf der Erde gefundenen Meteoriten stammt aber von Asteroiden.

Für die Raumfahrt stellen Meteoroiden ein Risiko dar, da wegen ihrer hohen Geschwindigkeit die Einschlagsenergie so hoch ist, dass bereits Teilchen von unter einem Zentimeter Größe zu erheblichen Zerstörungen führen können.

Abgrenzung und Begrifflichkeit:
  • Meteoroiden sind größer als der interplanetare Staub und kleiner als Asteroiden. Zwischen Meteoroiden und Asteroiden gibt es weder hinsichtlich der Größe noch der Zusammensetzung eine eindeutige Grenze. Zusammen mit den Asteroiden und Kometen zählen Meteoroiden zu den Kleinkörpern des Sonnensystems.
  • Meteore: Treten Meteoroiden in die Erdatmosphäre ein, so erzeugen sie durch die der Ionisation der Luftteilchen folgende Rekombination (nicht durch Reibung) eine Leuchterscheinung, die Meteor genannt wird. Durch die Luftkompression vor dem Meteoroiden entsteht eine ebenfalls ionisierte und hell leuchtende Gaskugel aus erhitzter Luft und verdampfter, anfänglich fester Materie. Kleine Meteore werden auch als Sternschnuppen bezeichnet, große als Feuerkugeln oder Boliden.
  • Meteore, die keinem Meteorstrom angehören, werden „sporadische Meteore“ genannt. Ihre Leuchtspuren am Sternhimmel folgen einer Zufallsverteilung.
  • Meteoriten: Ein nicht vollständig verglühter Meteoroid oder Asteroid, der die Erdoberfläche erreicht, wird Meteorit genannt.
  • Mikrometeoriten: kleiner als etwa 1 mm, verglühen nicht, sondern schweben als Meteorstaub langsam zu Boden.
[3]
Die Benennung von Asteroiden und Kometen läuft heute nach einem zweistufigen Verfahren ab. Unmittelbar nach ihrer Entdeckung erhalten sie zunächst einen sogenannten provisorischen Namen aus Zahlen und Buchstaben, der im Wesentlichen das Entdeckungsdatum nach einem von der Internationalen Astronomischen Union (IAU) festgelegten Schema enthält. Nachdem die genaue Umlaufbahn eines neuentdeckten Asteroiden bestimmt und durch unabhängige Beobachter bestätigt wurde, hat der Entdecker das Vorschlagsrecht für einen Namen dieses Objekts, der dann von der IAU unter Berücksichtigung verschiedener Kriterien offiziell vergeben wird. Kometen werden hingegen heute immer nach ihren Entdeckern benannt.

Die (dauerhaften) Namen der Asteroiden setzen sich aus einer vorangestellten Nummer und einem Namen zusammen. Die Kleinplanetennummer gab früher die Reihenfolge der Entdeckung des Himmelskörpers an. Heute ist sie eine rein numerische Zählform, da sie erst vergeben wird, wenn die Bahn des Asteroiden gesichert ist (d. h., das Objekt ist jederzeit wieder auffindbar). Das kann durchaus auch erst Jahre nach der Erstbeobachtung erfolgen.

Nachdem 2006 die neue Kategorie der Zwergplaneten eingeführt wurde, behielt der bisherige Asteroid Ceres die Nummer 1, und an den bisher als Planeten klassifizierten Pluto wie auch an Eris wurden neue Nummern aus dieser Reihe vergeben. Es ergaben sich also als Kleinplanetennummern „(1) Ceres“, „(134340) Pluto“ und „(136199) Eris“.

Üblicherweise wird ein Komet nach seinen Entdeckern benannt, so ist zum Beispiel der Komet Shoemaker-Levy 9 der neunte Komet, den Eugene und Carolyn Shoemaker zusammen mit David H. Levy entdeckt haben. Einige wenige periodische Kometen sind nach jenen Astronomen benannt, die erstmals ihre Bahn berechnet haben: Der Halleysche Komet ist beispielsweise nach Edmond Halley benannt, der als Erster erkannte, dass einige Kometenbeobachtungen der Vergangenheit zu einem in regelmäßigen Abständen von 76 Jahren wiederkehrenden Kometen gehören. [4]
Ein Falling Evaporating Body („Fallender verdampfender Körper“) ist in der Astronomie ein angenommener kleiner vereister Himmelskörper, populärwissenschaftlich Exokomet genannt (d. h. ein Komet außerhalb unseres Sonnensystems), der in der Nähe eines Sterns verdampft.

Exokometen sind bisher ausschließlich um junge Sterne gefunden worden; bei älteren Sternen dagegen sinkt die Kometenaktivität soweit ab, dass eine zufällige Entdeckung unwahrscheinlich wird.

Der Durchmesser der nachweisbaren Exokometen wird auf bis zu 100 Kilometer geschätzt, während die Kometen im Sonnensystem über einen maximalen Durchmesser von 20 Kilometern verfügen.

Falling Evaporating Bodies wurden u. a. in den Trümmerscheiben von folgenden Sternen nachgewiesen:
  • um Beta Pictoris (in einer Entfernung von etwa 63 Lichtjahren).
  • um 2 Andromedae (ein mit bloßem Auge gerade noch wahrnehmbarer Doppelstern, etwa 454 Lichtjahre von der Erde entfernt).
[5]
  [1]  Wikipedia (de): Asteroid
  [2]  Wikipedia (de): Komet
  [3]  Wikipedia (de): Meteoroid
  [4]  Wikipedia (de): Benennung von Asteroiden und Kometen
  [5]  Wikipedia (de): Falling Evaporating Body 		Wikipedia (en): Asteroid
Wikipedia (en): Comet
Wikipedia (en): Meteoroid
Wikipedia (en): Minor planet designation
Wikipedia (en): Exocomet
Daten
Erfasst werden Asteroiden und Kometen des Sonnensystems mit ...
Anzahl: etwa ... Datensätze.
(1)  ...
(2)  ...
Quellen und Material
[xxx]  ...
[xxx]  ...
Wikipedia (de) – Listen
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Wikipedia (en) – Listen
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