kometen im sonnensystem. bahnelemente periheldistanz = minimale distanz des kometen zur sonne...
Post on 05-Apr-2015
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KometenKometenim im
SonnensystemSonnensystem
BahnelementeBahnelemente
Periheldistanz = Minimale Distanz des Periheldistanz = Minimale Distanz des Kometen zur SonneKometen zur Sonne
Apheldistanz = Maximale Distanz des Apheldistanz = Maximale Distanz des Kometen zur SonneKometen zur Sonne
KometenbahnenKometenbahnen
Die Periheldistanz bestimmt die Die Periheldistanz bestimmt die Bedingungen für die BeobachtbarkeitBedingungen für die Beobachtbarkeit
Die Apheldistanzen sind praktisch Die Apheldistanzen sind praktisch immer außerhalb der Jupiterbahn und immer außerhalb der Jupiterbahn und oft sehr weit außerhalboft sehr weit außerhalb
Die Kometenbahnen kreuzen im allg. Die Kometenbahnen kreuzen im allg. Die Planetenbahnen – vor allem die Die Planetenbahnen – vor allem die JupiterbahnJupiterbahn
chaotische Bahnchaotische Bahn
Evolution von Evolution von KometenbahnenKometenbahnen
Die Kometen werden in quasi-circularen Bahen Die Kometen werden in quasi-circularen Bahen in der Region des Gasplaneten gebildetin der Region des Gasplaneten gebildet
Evolution der Evolution der KometenbahnenKometenbahnen
Nach Formation der Gasplaneten gibt es Nach Formation der Gasplaneten gibt es eine Scheibe außerhalb der Neptunbahn – eine Scheibe außerhalb der Neptunbahn – Kometen wandern nach außen – einige Kometen wandern nach außen – einige gelangen ins innere Systemgelangen ins innere System
Evolution von Evolution von KometenbahnenKometenbahnen
Die Scheibe verliert mehr und mehr an Die Scheibe verliert mehr und mehr an Material im Laufe der Zeit -- Kometen im Material im Laufe der Zeit -- Kometen im Bereich der Oortschen Wolke sind quasi Bereich der Oortschen Wolke sind quasi isotrop verteiltisotrop verteilt
Tisserand Parameter (1)Tisserand Parameter (1)
a = große Halbachsea = große Halbachse
(a(aJJ für Jupiter) für Jupiter) e = Exzentrizitäte = Exzentrizität i = Bahnneigung (zur Ekliptik)i = Bahnneigung (zur Ekliptik)
T aJa
2a
aJ1 e2 cosi
Tisserand Parameter(2)Tisserand Parameter(2)
T ist eine T ist eine Approximation der Jacobi Approximation der Jacobi KonstanteKonstante – d.h. ein quasi-Integral der – d.h. ein quasi-Integral der Bewegung im eingeschränkten 3 Körper Bewegung im eingeschränkten 3 Körper Problem (Sonne – Jupiter – Komet)Problem (Sonne – Jupiter – Komet)
Bei nahen Begegnungen bleibt T in etwa Bei nahen Begegnungen bleibt T in etwa erhaltenerhalten
T ist gekoppelt mit T ist gekoppelt mit d.d.EncountergeschwindigkeitEncountergeschwindigkeit zw. zw. Komet und Jupiter:Komet und Jupiter:
UU22 = 3 - T = 3 - T
Kurzperiodische KometenKurzperiodische Kometen
- - JupiterJupiter Familie (JF) Familie (JF) T>2T>2
- - ““Halley-TypesHalley-Types”” (HT) (HT) T<2T<2
Kometen mit P<200 yrsKometen mit P<200 yrs
““kurzperiodischenkurzperiodischen”; ”; die andereen sind die andereen sind die “die “lang- lang- periodischenperiodischen””
Die JF hat meist Die JF hat meist P<20 yrs; während P<20 yrs; während die HT meist P>20 die HT meist P>20 yrsyrs
Beobachtete Beobachtete InklinationenInklinationen
JFJF – kleine – kleine InklinationenInklinationen
HT – alle Werte HT – alle Werte möglich möglich
LP – Verteilung fastLP – Verteilung fast isotropisotrop
Die PeriheldistanzenDie Periheldistanzen
Abhängig von der Abhängig von der Auswahle der Auswahle der BeobachtungBeobachtung
q meist < 2.5 AUq meist < 2.5 AU
LebenszeitLebenszeit Aktivität:Aktivität:
- Ende der Aktivität - Ende der Aktivität
- Magnitude zu schwach- Magnitude zu schwach Physique:Physique:
- Kollision mit Sonne od. Planet- Kollision mit Sonne od. Planet Dynamik:Dynamik:
- escape- escape
Nahe Vorübergange an Nahe Vorübergange an PlanetenPlaneten
Starke Veränderungen in aStarke Veränderungen in a
Chaotische Bewegung von Chaotische Bewegung von kurzperiodischen Kometenkurzperiodischen Kometen
Evolution von Evolution von chaotischenBahnenchaotischenBahnen
Einfluss-sphäreEinfluss-sphäre
p ap mp1/ 3
Stabile Stabile Bewegung Bewegung planetozentrischplanetozentrisch
Stable Bew. Stable Bew. heliozentrischheliozentrisch
Beide Beide Bewegungen Bewegungen stabilstabil
h / p ap mp2 / 5
h ap mp1/ 2
Hyperbolische Hyperbolische AblenkungAblenkung
Winkel d. Ablenkung Winkel d. Ablenkung ::
bb = Impaktparameter = Impaktparameter
tan2
GM p
b UVp 2
Nahe BegegnungenNahe Begegnungen
((VVee = escape = escape geschw.)geschw.)
b f Rp 1E 2
U 2
E VeVp
tan f2
E 2
2U U 2 E 2
V f2 Ve
2 U 2Vp2
RpV f UVpb f
StörungsenergieStörungsenergie
Bei nahen Begegnungen ist |Bei nahen Begegnungen ist |z| maximal wenn U≈0.3-z| maximal wenn U≈0.3-0.40.4
V 2 Vp2 2 z ;
zap /a
z V 2 /Vp2 2U cos cos
z2U 2cos sin2 2
sin sin
capturecapture Langperiod. Kometen Langperiod. Kometen
bewegen sich ganz zufälligbewegen sich ganz zufällig - im Extremfall -- - im Extremfall -- HTHT
Die JF werden scheinbar Die JF werden scheinbar eingefangeneingefangen Transneptuniens: TTransneptuniens: Tpp3, 3, ii00
- Die - Die CentaurenCentauren sind mögl. sind mögl. Kometen die noch Kometen die noch eingefangen werden eingefangen werden
Der durch Jupiter ‚zerissene‘ Komet Shoemaker-Levy 9 20 Brocken von 2km Durchmesser Einschlag am Jupiter im Juli 1994 Mit 60 km/sec
OORT‘SCHE WOLKE:
Sie beginnt jenseits der KBOs – und ist die (noch hypothetische) Herkunftsregion der langperiodischen Kometen. Die einige km bis hunderte km großen Kometen bestehen fast ausschließlich aus H2O-Schnee („schmutzige Schneebälle“).
JENSEITS NEPTUN:
KBOs -- Bisher sind ca. 800 dieser Dutzende km bis weit über 1000 km großen Körper bekannt. Sie dürften zum Großteil aus Wasser-eis bestehen (da sehr geringe spezifische Dichten). Pluto scheint einer der größten (momentan DER größte bekannte) dieser KBOs zu sein.
Kuiper GürtelKuiper Gürtel Klassische KBO (kleines Klassische KBO (kleines
e)e) Resonante KBOs (PlutinosResonante KBOs (Plutinos Scattered Disk Scattered Disk
(Sedna(Sedna))
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