C/2004 Q2 (Machholz)

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C/2004 Q2 (Machholz)[ i ]
C/2004 Q2 im Februar 2005
Eigenschaften des Orbits (Animation)
Epoche: 30. März 2005 (JD 2.453.459,5)
Orbittyp langperiodisch
Numerische Exzentrizität 0,99950
Perihel 1,205 AE
Aphel 4832 AE
Große Halbachse 2416 AE
Siderische Umlaufzeit ~119.000 a
Neigung der Bahnebene 38,6°
Periheldurchgang 24. Januar 2005
Bahngeschwindigkeit im Perihel 38,4 km/s
Geschichte
Entdecker Don Edward Machholz
Datum der Entdeckung 27. August 2004
Quelle: Wenn nicht einzeln anders angegeben, stammen die Daten von JPL Small-Body Database Browser. Bitte auch den Hinweis zu Kometenartikeln beachten.

C/2004 Q2 (Machholz) ist ein Komet, der zum Jahreswechsel 2004/2005 mit bloßem Auge beobachtet werden konnte.

Entdeckung und Beobachtung

Der US-amerikanische Amateurastronom D. E. Machholz suchte seit 1975 regelmäßig nach Kometen. Bis 1994 hatte er bereits neun neue Kometen entdeckt. Danach war er erfolglos bis zum 27. August 2004, als er in Kalifornien in der Morgendämmerung mit seinem 15-cm-Teleskop seinen zehnten Kometen entdeckte.[1] Dieser hatte zu jenem Zeitpunkt eine Helligkeit von etwa 11 mag und war noch knapp 2,5 AE von der Sonne und 2,2 AE von der Erde entfernt. Erste Bahnberechnungen deuteten bereits darauf hin, dass der Komet zum Jahreswechsel 2004/2005 freiäugig beobachtet werden könnte.

Komet Machholz mit Plejaden, 8. Januar 2005

Der Komet stand für Beobachter auf der Nordhalbkugel zunächst sehr tief über dem Horizont, aber er begann sich Ende Oktober 2004 rasch nach Norden zu bewegen. Anfang November lag die Helligkeit noch bei 8 mag, doch Mitte November erreichte sie schon 6 mag, so dass der Komet in der Folge während der zweiten Nachthälfte schon mit bloßem Auge gesehen werden konnte. Ende des Jahres lag die Helligkeit bei 4 mag und der Komet konnte während der ganzen Nacht beobachtet werden, sein Schweif war dabei eher unauffällig. Um den 7. Januar bewegte sich der Komet bei seiner maximal erreichten Helligkeit von 3,5–4 mag in geringem Abstand von unter 3° am Sternhaufen der Plejaden vorbei, Ende Januar passierte er mit einer Helligkeit von 4 mag auch noch im Abstand von etwa 5° den Doppelsternhaufen h und Chi Persei. Am 9. März näherte er sich bis auf etwa 5° dem Polarstern, zu dieser Zeit war der Komet aber kaum mehr mit bloßem Auge sichtbar.[2] Teleskopisch konnte er noch bis Mitte August 2006 beobachtet werden.

Machholz erhielt dafür im Jahr 2005 gemeinsam mit dem Entdecker eines anderen Kometen den Edgar Wilson Award.[3]

Wissenschaftliche Auswertung

Aus Beobachtungen am Lulin-Observatorium in Taiwan und am La-Silla-Observatorium in Chile zwischen Dezember 2004 und Januar 2005 konnte die Produktionsrate von C2 und NH2 ermittelt werden. Dabei wurden auch zwei spiralige Gasstrahlen beobachtet, die aus zwei aktiven Regionen des rotierenden Kometen ausgestoßen wurden. Eine Rotationsperiode des Kometenkerns konnte aus den Daten aber nicht abgeleitet werden.[4] Dies gelang im Januar 2005 bei einer gezielten Untersuchung mit einem 1,2-m-Teleskop am Roque-de-los-Muchachos-Observatorium auf den Kanaren. Dabei wurde eine Rotationsperiode des Kerns von etwa 9,1 Stunden abgeleitet (der doppelte Wert konnte aber nicht ausgeschlossen werden).[5]

Mit dem Near InfraRed echelle SPECtrograph (NIRSPEC) am 10-m-Teleskop II des Keck-Observatoriums auf dem Mauna Kea konnten im November 2004 und Januar 2005 Infrarot-Spektrallinien der Substanzen H2O, CH4, C2H2, C2H6, CO, H2CO, CH3OH, HCN und NH3 gefunden und ihr Mischungsverhältnis bewertet werden.[6] Mit dem gleichen Instrument wurden auch Ende Januar weitere Spektren der flüchtigen Substanzen H2O, HCN, C2H2, NH3, CH4, C2H6, CH3OH und H2CO gewonnen, deren Mischungsverhältnis relativ zu Wasser bestimmt wurde. Die Ergebnisse wurden mit denen anderer Kometen aus der Oortschen Wolke verglichen. Der Komet Machholz könnte demnach eher in inneren Bereichen des solaren Urnebels entstanden sein.[7] Dies wurde auch bestätigt durch die Abschätzung des Deuterium/Wasserstoff-Verhältnisses in Methan.[8] Aus den Messergebnissen wurde auch das Verhältnis von Ammoniak zu Wasser und die Produktionsrate von NH2 abgeleitet.[9]

Auch mit dem 60-cm-Teleskop des Astronomischen Observatoriums Andruschiwka in der Ukraine wurden Ende Januar spektroskopische Messungen im Infraroten durchgeführt. Dabei wurden die Emissionslinien von C2, C3, CN, NH2, CH, H2O+ und CH+ im Spektrum gefunden.[10]

Mit dem 10-m-Submillimeter-Teleskop (SMT) am Arizona Radio Observatory (ARO) konnten im Januar 2005 die Produktionsraten mehrerer flüchtiger Substanzen (CH3OH, HCN, H13CN, HNC, H2CO, CO und CS) in der Kometenkoma bestimmt werden. Aufgrund der Messwerte wurde angenommen, dass der Komet bereits mindestens einmal in Sonnennähe war und dabei aufgeheizt wurde.[11]

Mit dem Galaxy Evolution Explorer (GALEX) wurde Anfang März eine Aufnahme des Kometen im fernen Ultraviolett (FUV) angefertigt und hinsichtlich der Beständigkeit von atomarem Kohlenstoff gegenüber Ionisation durch den Sonnenwind und andere Ursachen ausgewertet.[12] Mit dem Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer (CHIPS) an Bord des Satelliten CHIPSat konnten im Januar 2005 Spektren des Kometen im extremen Ultraviolett gewonnen werden, aus denen auf das Vorkommen von O, C, N, Ne und Fe geschlossen werden konnte.[13]

Umlaufbahn

Für den Kometen konnte aus 3612 Beobachtungsdaten über einen Zeitraum von 2 Jahren eine elliptische Umlaufbahn bestimmt werden, die um rund 39° gegen die Ekliptik geneigt ist.[14] Die Bahn des Kometen steht damit schräg gestellt zu den Bahnen der Planeten. Im sonnennächsten Punkt (Perihel), den der Komet am 24. Januar 2005 durchlaufen hat, war er noch etwa 180,3 Mio. km von der Sonne entfernt und befand sich damit im Bereich zwischen den Umlaufbahnen der Erde und des Mars. Der Erde hatte er sich bereits am 5. Januar bis auf etwa 51,9 Mio. km (0,35 AE) genähert. An die anderen kleinen Planeten fanden keine nennenswerten Annäherungen statt.

Nach den mit einer gewissen Unsicherheit behafteten Bahnelementen, wie sie in der JPL Small-Body Database angegeben sind und die auch nicht-gravitative Kräfte auf den Kometen berücksichtigen, bewegte sich der Komet lange vor seiner Passage des inneren Sonnensystems noch auf einer extrem langgestreckten elliptischen Bahn mit einer Exzentrizität von etwa 0,99952 und einer Großen Halbachse von etwa 2540 AE, so dass seine Umlaufzeit bei etwa 128.000 Jahren lag. Der Komet kam demnach aus der Oortschen Wolke und erlebte möglicherweise als „dynamisch junger“ Komet eine seiner ersten Passagen durch das innere Sonnensystem. Durch die Anziehungskraft der Planeten, insbesondere durch relativ nahe Vorbeigänge am Saturn am 18. Januar 2005 in knapp 8 AE Abstand und am Jupiter am 21. Juni 2006 in etwa 2 ¾ AE Distanz, wurde seine Bahnexzentrizität deutlich auf etwa 0,99777 und seine Große Halbachse auf etwa 538 AE verringert, so dass sich seine Umlaufzeit auf etwa 12.500 Jahre verkürzt.[15]

Siehe auch

Weblinks

Commons: C/2004 Q2 (Machholz) – Sammlung von Bildern

Einzelnachweise

  1. ↑ D. Machholz: The Discovery of C/2004 Q2 (Machholz). In: Astrosite GRONINGEN. R. J. Bouma, E. van Dijk, abgerufen am 13. August 2020 (englisch).
  2. ↑ Komet Machholz (C/2004 Q2). In: kometen.info. Abgerufen am 13. August 2020.
  3. ↑ The Edgar Wilson Award Recipients. In: Central Bureau for Astronomical Telegrams. IAU, abgerufen am 25. September 2020 (englisch).
  4. ↑ Z. Y. Lin, M. Weiler, H. Rauer, W. H. Ip: Photometry and imaging of comet C/2004 Q2 (Machholz) at Lulin and La Silla. In: Astronomy & Astrophysics. Band 469, Nr. 2, 2007, S. 771–776 doi:10.1051/0004-6361:20077286. (PDF; 836 kB)
  5. ↑ M. Reyniers, P. Degroote, D. Bodewits, J. Cuypers, C. Waelkens: The rotation and coma profiles of comet C/2004 Q2 (Machholz). In: Astronomy & Astrophysics. Band 494, Nr. 1, 2009, S. 379–389 doi:10.1051/0004-6361:20079225. (PDF; 862 kB)
  6. ↑ B. P. Bonev, M. J. Mumma, E. L. Gibb, M. A. DiSanti, G. L. Villanueva, K. Magee-Sauer, R. S. Ellis: Comet C/2004 Q2 (Machholz): Parent Volatiles, a Search for Deuterated Methane, and Constraint on the CH4 Spin Temperature. In: The Astrophysical Journal. Band 699, Nr. 2, 2009, S. 1–13 doi:10.1088/0004-637X/699/2/1563. (PDF; 1,24 MB)
  7. ↑ H. Kobayashi, H. Kawakita: Formation Conditions of Icy Materials in Comet C/2004 Q2 (Machholz). I. Mixing Ratios of Organic Volatiles. In: The Astrophysical Journal. Band 703, Nr. 1, 2009, S. 121–130 doi:10.1088/0004-637X/703/1/121. (PDF; 460 kB)
  8. ↑ H. Kawakita, H. Kobayashi: Formation Conditions of Icy Materials in Comet C/2004 Q2 (Machholz). II. Diagnostics Using Nuclear Spin Temperatures and Deuterium-to-Hydrogen Ratios in Cometary Molecules. In: The Astrophysical Journal. Band 693, Nr. 1, 2009, S. 388–396 doi:10.1088/0004-637X/693/1/388. (PDF; 497 kB)
  9. ↑ H. Kawakita, M. J. Mumma: Fluorescence Excitation Models of Ammonia and Amidogen Radical (NH2) in Comets: Application to Comet C/2004 Q2 (Machholz). In: The Astrophysical Journal. Band 727, Nr. 2, 2011, S. 121–130 doi:10.1088/0004-637X/727/2/91. (PDF; 551 kB)
  10. ↑ O. Shubina, P. Korsun, Yu. Ivashchenko: Low-resolution spectrum of comet C/2004 Q2 (Machholz). In: Advances in Astronomy and Space Physics. Band 2, Nr. 2, 2012, S. 173–176. (PDF; 302 kB)
  11. ↑ M. de Val-Borro, P. Hartogh, C. Jarchow, M. Rengel, G. L. Villanueva, M. Küppers, N. Biver, D. Bockelée-Morvan, J. Crovisier: Submillimetric spectroscopic observations of volatiles in comet C/2004 Q2 (Machholz). In: Astronomy & Astrophysics. Band 545, A2, 2012, S. 1–13 doi:10.1051/0004-6361/201219172. (PDF; 468 kB)
  12. ↑ J. P. Morgenthaler, W. M. Harris, M. R. Combi, P. D. Feldman, H. A. Weaver: GALEX FUV observations of comet C/2004 Q2 (Machholz): The ionization lifetime of carbon. In: The Astrophysical Journal. Band 726, Nr. 1, 2010, S. 1–10 doi:10.1088/0004-637X/726/1/8. (PDF; 1,58 MB)
  13. ↑ T. P. Sasseen, M. Hurwitz, C. M. Lisse, V. Kharchenko, D. Christian, S. J. Wolk, M. M. Sirk, A. Dalgarno: A Search for Extreme-Ultraviolet Emission from Comets with the Cosmic Hot Interstellar Plasma Spectrometer (CHIPS). In: The Astrophysical Journal. Band 650, Nr. 1, 2006, S. 461–469 doi:10.1088/0004-637X/699/2/1563. (PDF; 298 kB)
  14. ↑ C/2004 Q2 (Machholz) in der Small-Body Database des Jet Propulsion Laboratory (englisch).
  15. ↑ A. Vitagliano: SOLEX 12.1. Abgerufen am 9. Juli 2020 (englisch).
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