4. Kometen - onheilsprofeten!Kometen - onheilsprofeten!
De grote komeet van 1531 voorspelde onheilDe grote komeet van 1531 voorspelde onheil
5. Komeet van 1066 bracht ongeluk aan de koning vanKomeet van 1066 bracht ongeluk aan de koning van
Engeland – maar succes voor Willem de VeroveraarEngeland – maar succes voor Willem de Veroveraar
6. Komeet van 1304 inspireerdeKomeet van 1304 inspireerde
de schilder Giottode schilder Giotto
7. Twee doorbraken:1577 en 1705Twee doorbraken:1577 en 1705
• AristotelesAristoteles: komeet is atmosferisch storing: komeet is atmosferisch storing
• 1577:1577: Tycho BraheTycho Brahe: probeerde afstand te: probeerde afstand te
meten – en vond dat de komeet ver boven demeten – en vond dat de komeet ver boven de
atmosfeer ligtatmosfeer ligt
• 1705:1705: HalleyHalley: De kometen van 1531, 1607 en: De kometen van 1531, 1607 en
1682 (en ook die van 1304 en 1066) verschenen1682 (en ook die van 1304 en 1066) verschenen
met tussenposen van 76 jaar. Dezelfde komeet?met tussenposen van 76 jaar. Dezelfde komeet?
• Maar dan moest hij in 1758 weerkeren!Maar dan moest hij in 1758 weerkeren!
• DAT KLOPTE!DAT KLOPTE!
8. Baan in zonnestelsel –Baan in zonnestelsel –
omloopstijd 75 – 76 jaaromloopstijd 75 – 76 jaar
9. Zit nu bijna op verste punt van de baanZit nu bijna op verste punt van de baan
10. Tweemaal snijdt de baan dieTweemaal snijdt de baan die
van de aardevan de aarde
11. Twee maal per jaar ontmoetingTwee maal per jaar ontmoeting
met afval van Halleymet afval van Halley
• Omstreeks 5 – 6 mei passeert de aarde de baanOmstreeks 5 – 6 mei passeert de aarde de baan
van de komeet van Halleyvan de komeet van Halley
• Dan zijn er veel meteoren (vallende sterren) teDan zijn er veel meteoren (vallende sterren) te
zien: gruis dat over de baan van de komeetzien: gruis dat over de baan van de komeet
verspreid is geraakt.verspreid is geraakt.
• Uitstralingspunt (radiant) nabij de ster EtaUitstralingspunt (radiant) nabij de ster Eta
Aquarius; : deAquarius; : de Eta AquaridenEta Aquariden
• Om 21 oktober idem; met radiant in Orion: deOm 21 oktober idem; met radiant in Orion: de
Orioniden.Orioniden.
12. Zoek de komeet van 1806!Zoek de komeet van 1806! (Chr. Andriessen)(Chr. Andriessen)
N.B.: staart is altijd van zon af gerichtN.B.: staart is altijd van zon af gericht
15. Plasmastaart en stof staart; komeet Hale Bopp.Plasmastaart en stof staart; komeet Hale Bopp.
Oriëntering t.o.v. richting naar zonOriëntering t.o.v. richting naar zon
(opname Urania sterrenwacht, België)(opname Urania sterrenwacht, België)
16. Een 5Een 5ee
bestanddeel: anti-staartbestanddeel: anti-staart
• Komeet Arend-RolandKomeet Arend-Roland
• Antistaart was enkele dagenAntistaart was enkele dagen
zichtbaar, nl. toen de aardezichtbaar, nl. toen de aarde
de baan de komeet kruistede baan de komeet kruiste
• verklaring: stofdeeltjes inverklaring: stofdeeltjes in
de baande baan
• Als die stofdeeltjes in deAls die stofdeeltjes in de
aarde inslaan zien weaarde inslaan zien we
meteorenmeteoren
19. Samenstelling gascoma en staartSamenstelling gascoma en staart
• Dicht bij de coma: gecompliceerde moleculenr: CHDicht bij de coma: gecompliceerde moleculenr: CH33CN,CN,
HH22COCO
• Verder in de staart: voornamelijk eenvoudigeVerder in de staart: voornamelijk eenvoudige
tweeatomige moleculen, zoals CH, CN, COtweeatomige moleculen, zoals CH, CN, CO
• Hoe verder in de staart, des te eenvoudiger deHoe verder in de staart, des te eenvoudiger de
moleculenmoleculen
• Door UV zonlicht worden moleculen tijdens de vluchtDoor UV zonlicht worden moleculen tijdens de vlucht
afgebroken en zo ontstaan eenvoudiger moleculenafgebroken en zo ontstaan eenvoudiger moleculen
verder in de staartverder in de staart
20. Doorbraak 1950: Een vuile sneeuwbal (Whipple, 1950)Doorbraak 1950: Een vuile sneeuwbal (Whipple, 1950)
• De kern bestaat uit bevroren gassen met veelDe kern bestaat uit bevroren gassen met veel
ingevroren gruis en stenen:ingevroren gruis en stenen: vuile sneeuwbalvuile sneeuwbal
• Waterijs, koolzuurijs, methaanijs, enz.Waterijs, koolzuurijs, methaanijs, enz.
• De ijzen sublimeren bij nadering tot de zon,De ijzen sublimeren bij nadering tot de zon,
onder invloed van zonnewarmteonder invloed van zonnewarmte
• Gas wordt door zonnewind meegesleurdGas wordt door zonnewind meegesleurd
• Moleculen vallen onderweg uiteenMoleculen vallen onderweg uiteen
• Kometen hebben dus slechts een staart in hetKometen hebben dus slechts een staart in het
binnendeel van het planetenstelselbinnendeel van het planetenstelsel
22. Periodieke en eenmalige kometenPeriodieke en eenmalige kometen
• Veel kometen komen periodiek terugVeel kometen komen periodiek terug
• Deze hebben omloopstijden van enkeleDeze hebben omloopstijden van enkele
tot tientallen jaren. Bijv. Halley: 76 jaar;tot tientallen jaren. Bijv. Halley: 76 jaar;
Encke 3 jaarEncke 3 jaar
• Er zijn ook langperiodieke metEr zijn ook langperiodieke met
omloopstijden tot vele honderden jarenomloopstijden tot vele honderden jaren
• Er zijn ook veel kometen die in historischeEr zijn ook veel kometen die in historische
tijden (nog) niet zijn teruggekeerdtijden (nog) niet zijn teruggekeerd
23. En ook zijn er kometen die vanEn ook zijn er kometen die van
buiten het planetenstelsel komenbuiten het planetenstelsel komen
• Een voorbeeld: Arend-RolandEen voorbeeld: Arend-Roland
• Had een hyperbolische baanHad een hyperbolische baan
• Keert dus na passage langs de zon terugKeert dus na passage langs de zon terug
naar de ruimte buiten het planetenstelsel;naar de ruimte buiten het planetenstelsel;
we zien hemwe zien hem nooit meernooit meer
• Waar is hij dan wel ontstaan?? Stellig nietWaar is hij dan wel ontstaan?? Stellig niet
in het planetenstelselin het planetenstelsel
24. De wolk van OortDe wolk van Oort
• De ‘eenmalige’ kometen blijken banen te hebbenDe ‘eenmalige’ kometen blijken banen te hebben
waarvan het verste punt (hetwaarvan het verste punt (het apheliumaphelium) op) op
afstanden liggen van 50.000 tot 150.000afstanden liggen van 50.000 tot 150.000
Astronomische eenheden (een AE = afstandAstronomische eenheden (een AE = afstand
aarde – zon = 150 miljoen km). Een omloop vanaarde – zon = 150 miljoen km). Een omloop van
zo’n komeet duurt tientallen miljoenen jarenzo’n komeet duurt tientallen miljoenen jaren
• Oort stelde (1949) dat zich daar een grote wolkOort stelde (1949) dat zich daar een grote wolk
moet bevinden van komeetkernen – zeer koudemoet bevinden van komeetkernen – zeer koude
ijsklompenijsklompen
• Dat aantal zal ca. een biljoen bedragenDat aantal zal ca. een biljoen bedragen
26. Hoe komen die kometen dan in onze buurt?Hoe komen die kometen dan in onze buurt?
• We zien de kometen niet op die grote afstandenWe zien de kometen niet op die grote afstanden
• Door eenDoor een storingstoring van een passerende ster envan een passerende ster en
doordoor getijdenwerkinggetijdenwerking van het melkwegstelselvan het melkwegstelsel
worden de loopbanen van kometen verstoord:worden de loopbanen van kometen verstoord:
als een steen geworpen in een kippenhokals een steen geworpen in een kippenhok
• Sommige banen (héél enkelen; ca. één opSommige banen (héél enkelen; ca. één op
miljard) worden zo gestoord dat de komeet in demiljard) worden zo gestoord dat de komeet in de
buurt van zon en aarde komt: staart ontstaat; zobuurt van zon en aarde komt: staart ontstaat; zo
wordt de komeet voor ons zichtbaarwordt de komeet voor ons zichtbaar
• De reistijd vanaf de buitenwolk tot bij ons is vanDe reistijd vanaf de buitenwolk tot bij ons is van
de orde van 30 miljoen jaarde orde van 30 miljoen jaar
27. Zo schatten we het aantalZo schatten we het aantal
kometen in de Oortwolkkometen in de Oortwolk
• Zaak van statistiek: we weten hoeveel ‘nieuwe’Zaak van statistiek: we weten hoeveel ‘nieuwe’
kometen ons jaarlijks bezoekenkometen ons jaarlijks bezoeken
• Die worden uit de Oortwolk hierheen gestuurdDie worden uit de Oortwolk hierheen gestuurd
door storingen van langs vliegende sterrendoor storingen van langs vliegende sterren
• De meeste gestoorde ijsklompen zullen met eenDe meeste gestoorde ijsklompen zullen met een
wijde boog (voor ons onzichtbaar) langs onswijde boog (voor ons onzichtbaar) langs ons
heen vliegen; één op miljard voor ons zichtbaarheen vliegen; één op miljard voor ons zichtbaar
• En dan is het een zaak van zorgvuldig rekenenEn dan is het een zaak van zorgvuldig rekenen
28. Wat betekenen dezeWat betekenen deze
berekeningen?berekeningen?
• Verder dan ~ 150.000 AE komen ze onderVerder dan ~ 150.000 AE komen ze onder
invloed van andere sterren: dit geeft eeninvloed van andere sterren: dit geeft een
natuurlijke grens aan de Oortwolknatuurlijke grens aan de Oortwolk
• Maar dan komt de kernvraagMaar dan komt de kernvraag: kunnen ze wel zijn: kunnen ze wel zijn
ontstaanontstaan op die grote afstand tot de zon?op die grote afstand tot de zon?
• Was daar, bij het ontstaan van hetWas daar, bij het ontstaan van het
planetenstelsel, wel materie genoeg ?planetenstelsel, wel materie genoeg ?
• Antwoord: vast niet!Antwoord: vast niet!
29. Bèta Pictoris; Een groeiend planetenstelselBèta Pictoris; Een groeiend planetenstelsel
100 000 AE = 2500 maal de afstand van Pluto; daar kan100 000 AE = 2500 maal de afstand van Pluto; daar kan
toch geen materie zijn geweest voor een biljoen kometentoch geen materie zijn geweest voor een biljoen kometen
30. De Kuiper gordel (1951)De Kuiper gordel (1951)
• Kuiper (vriend van Oort) onderstelde dat er eenKuiper (vriend van Oort) onderstelde dat er een
gordel van komeetkernen moet bestaan aan degordel van komeetkernen moet bestaan aan de
rand van het planetenstelselrand van het planetenstelsel
• Afstanden van ca. 40 – 100 (?) AEAfstanden van ca. 40 – 100 (?) AE
• De Kuipergordel is later ontdekt: ‘ijsdwergen’De Kuipergordel is later ontdekt: ‘ijsdwergen’
• Aantal bekende ijsdwergen is nu al > 1000Aantal bekende ijsdwergen is nu al > 1000
• De bekendste is PlutoDe bekendste is Pluto
• Ze ondervinden geringer storing van planetenZe ondervinden geringer storing van planeten
32. Kuiper gordel en Oort wolk –Kuiper gordel en Oort wolk – niet op schaal!niet op schaal!
33. Van Kuiper naar OortVan Kuiper naar Oort
• De onderstelling: bij het ontstaan van de planetenDe onderstelling: bij het ontstaan van de planeten
ontstonden veel kleinere ijsklompenontstonden veel kleinere ijsklompen
• Ze hadden banen tussen die van de planetenZe hadden banen tussen die van de planeten
• De storingen stuurden ze alle richtingen opDe storingen stuurden ze alle richtingen op
• Sommigen gestuurd naar de buitenkant van hetSommigen gestuurd naar de buitenkant van het
planetenstelsel; zo ontstond de Oortwolkplanetenstelsel; zo ontstond de Oortwolk
• Andere ijsklompen stortten op de zon of hielden hunAndere ijsklompen stortten op de zon of hielden hun
banen in het planetenstelselbanen in het planetenstelsel
• Nog weer andere verdwenen de ruimte inNog weer andere verdwenen de ruimte in
34. Kometen van de JupiterfamilieKometen van de Jupiterfamilie
• Deze familie bestaat uit kometen die in deDeze familie bestaat uit kometen die in de
Kuiper gordel ontstonden, en daarna zijnKuiper gordel ontstonden, en daarna zijn
‘ingevangen’‘ingevangen’
• En wel door de planeet Jupiter, getuige deEn wel door de planeet Jupiter, getuige de
aphelia – in de buurt van Jupiter’s baanaphelia – in de buurt van Jupiter’s baan
• Bijzonder geval; komeet Encke metBijzonder geval; komeet Encke met
periode van 3,3 jaar; verliest dus snellerperiode van 3,3 jaar; verliest dus sneller
massa dan andere kometenmassa dan andere kometen
35. Dus: waar komen ze vandaan?Dus: waar komen ze vandaan?
• De kometen van de Oortwolk ontstonden aan deDe kometen van de Oortwolk ontstonden aan de
binnenkant van de Kuipergordelbinnenkant van de Kuipergordel
• Ze werden naar de Oortwolk gestuurd door storingenZe werden naar de Oortwolk gestuurd door storingen
van planeten, vooral Jupiter, Saturnus, Uranus envan planeten, vooral Jupiter, Saturnus, Uranus en
NeptunusNeptunus
• Die nu nog in de Kuipergordel zijn, ontstonden terDie nu nog in de Kuipergordel zijn, ontstonden ter
plaatse; werden veel minder gestoordplaatse; werden veel minder gestoord
• De Oortwolk kometen ontstonden dus bij hogereDe Oortwolk kometen ontstonden dus bij hogere
temperaturen dan die welke nu nog in de Kuipergordeltemperaturen dan die welke nu nog in de Kuipergordel
zijn.zijn.
• Dit kan onderzocht worden door naar de samenstellingDit kan onderzocht worden door naar de samenstelling
van de kernen te kijkenvan de kernen te kijken
36. We bekijkenWe bekijken
individuele komeetkernenindividuele komeetkernen
Hoe groot zijn die kernen enHoe groot zijn die kernen en
waaruit bestaan ze?waaruit bestaan ze?
37. Kernen van meeste kortperiodieken < 12Kernen van meeste kortperiodieken < 12
km; gemiddeld ca. 6 km doorsnee.km; gemiddeld ca. 6 km doorsnee. Zie alsZie als
voorbeeld Halley’s komeetvoorbeeld Halley’s komeet
38. Neem die ‘straal’ van 5,5 km niet te letterlijk!Neem die ‘straal’ van 5,5 km niet te letterlijk!
Halley (1986) mat ca. 5 bij 18 km.Halley (1986) mat ca. 5 bij 18 km.
Gasstralen uit slechts enkele bronnenGasstralen uit slechts enkele bronnen
39. Kernen van langperiodieken zijn groter enKernen van langperiodieken zijn groter en
dat is te begrijpendat is te begrijpen (extreem geval: Hale-Bopp)(extreem geval: Hale-Bopp)
40. Oorzaak: Ze zijn breekbaar en vallen gemakkelijk uiteenOorzaak: Ze zijn breekbaar en vallen gemakkelijk uiteen
42. Stof uit coma (2004) perStof uit coma (2004) per
parachute naar aarde (2006)parachute naar aarde (2006)
• Kristallijn materiaal dat voor een deel slechts bijKristallijn materiaal dat voor een deel slechts bij
hoge temperatuur gevormd kan wordenhoge temperatuur gevormd kan worden
• Hypothese: die kristallen ontstonden dichter bijHypothese: die kristallen ontstonden dichter bij
de zon; UV zonnestralingde zon; UV zonnestraling
• Naast materiaal dat in koude omgeving gevormdNaast materiaal dat in koude omgeving gevormd
wordt – Kuiper gordelwordt – Kuiper gordel
• En organisch materiaal (vb. glycine metEn organisch materiaal (vb. glycine met
interplanetair C12/C13), dat mogelijk gevormd isinterplanetair C12/C13), dat mogelijk gevormd is
in de oerwolk waarin de planeten ontstondenin de oerwolk waarin de planeten ontstonden
43. Inslag in komeet Tempel-1Inslag in komeet Tempel-1 (4 juli 2005)(4 juli 2005)
• Vlaktes (zie: a, b) enVlaktes (zie: a, b) en
inslagkratersinslagkraters
• PijlPijl aa: hier sloeg: hier sloeg
object in: inslagobject in: inslag
gezien door degezien door de
moeder-sonde, die inmoeder-sonde, die in
de buurt bleefde buurt bleef
• Object van 372 kg,Object van 372 kg,
inslag met 10,3 km/sinslag met 10,3 km/s
44. Voornaamste resultatenVoornaamste resultaten
• Een zwakke lichtflits (< 0,12 seconde) bij inslagEen zwakke lichtflits (< 0,12 seconde) bij inslag
• Iets langere lichtflits daarna, veroorzaakt doorIets langere lichtflits daarna, veroorzaakt door
vrijkomen en inslag van opgeworpen materie opvrijkomen en inslag van opgeworpen materie op
de komeet.de komeet.
• Opgeworpen materiaal: ca. 1 tot 5 ton; duidt opOpgeworpen materiaal: ca. 1 tot 5 ton; duidt op
droge korstdroge korst
• Krater zal straal hebben gehad van ca. 30 meterKrater zal straal hebben gehad van ca. 30 meter
45. Resultaten, vervolgResultaten, vervolg
• Nog iets later na de inslag kwam veel waterijs vrij; ookNog iets later na de inslag kwam veel waterijs vrij; ook
OH en HOH en H
• Geschat 4000 tot 9000 ton waterijs nodig om zoveel gasGeschat 4000 tot 9000 ton waterijs nodig om zoveel gas
te producerente produceren
• Afkomstig van lagen dieper dan een meter onderAfkomstig van lagen dieper dan een meter onder
oppervlakoppervlak
• Verder ontdekt: CO, COVerder ontdekt: CO, CO22, ethaan (C, ethaan (C22HH66), ook carbonaten,), ook carbonaten,
silicaten, en magnesiumhoudende kristallensilicaten, en magnesiumhoudende kristallen
• Totaal ca. 10 tot 20 kiloton stof ontsnapt: dit toont deTotaal ca. 10 tot 20 kiloton stof ontsnapt: dit toont de
zwakke structuur van de komeetkernzwakke structuur van de komeetkern
46. Dus: Opbouw komeetkernDus: Opbouw komeetkern
• Harde droge korst van poreus materiaalHarde droge korst van poreus materiaal
• Daaronder ijs-houdend materiaalDaaronder ijs-houdend materiaal
• Waar korst zwak of gebroken is komenWaar korst zwak of gebroken is komen
stralen gas vrijstralen gas vrij
• Dit is de bron van de comaDit is de bron van de coma
• Bedenk ook: veel kernen zijn breekbaarBedenk ook: veel kernen zijn breekbaar
• Voorbeeld: de Rosetta missieVoorbeeld: de Rosetta missie
47. De Rosetta missie: 2004 –De Rosetta missie: 2004 –
2014; drie maal langs de aarde2014; drie maal langs de aarde
48. Eerste ontmoeting met Churyumov-Eerste ontmoeting met Churyumov-
Gerasimenko: 4 augustus 2014; vanGerasimenko: 4 augustus 2014; van
100 km: wat een vreemd lichaam!100 km: wat een vreemd lichaam!
53. Ontstond aards leven in kometen?Ontstond aards leven in kometen?
• In de coma van Tempel-1 werd naastIn de coma van Tempel-1 werd naast
carbonaten ook organisch materiaal encarbonaten ook organisch materiaal en
kleideeltjes gevondenkleideeltjes gevonden
• Klei kan als katalysator uit eenvoudigeKlei kan als katalysator uit eenvoudige
organische moleculen ingewikkelder moleculenorganische moleculen ingewikkelder moleculen
doen ontstaandoen ontstaan
• Stel dat ijs vloeibaar wordt door radioactieveStel dat ijs vloeibaar wordt door radioactieve
verwarming –zou dan zo leven kunnenverwarming –zou dan zo leven kunnen
ontstaan?ontstaan?
• Een onbevestigde, omstreden, maar steedsEen onbevestigde, omstreden, maar steeds
terugkerende hypothese!terugkerende hypothese!
54. Brachten kometen water naar de aarde enBrachten kometen water naar de aarde en
andere binnenplaneten?andere binnenplaneten?
• Aarde was bij ontstaan te warm om water teAarde was bij ontstaan te warm om water te
bevatten; hoe is het water hier toch gekomen?bevatten; hoe is het water hier toch gekomen?
• Dan moeten er, ca. 200 tot 500 miljoen jaar naDan moeten er, ca. 200 tot 500 miljoen jaar na
het ontstaan van de aarde, ongeveer een tot tienhet ontstaan van de aarde, ongeveer een tot tien
miljoen kometen op aarde zijn gestort !miljoen kometen op aarde zijn gestort !
• Tegenwoordig is dat ca. 1 per miljoen jaar, maarTegenwoordig is dat ca. 1 per miljoen jaar, maar
tussen 4,1 en 3,8 miljard jaar geleden trad hettussen 4,1 en 3,8 miljard jaar geleden trad het
’late heavy bombardment’’late heavy bombardment’ opop
55. Bevestigd bij Bèta Pictoris: honderden reuzen-Bevestigd bij Bèta Pictoris: honderden reuzen-
kometen tijdens de vroege planeetvormingkometen tijdens de vroege planeetvorming
56. Vroeg stadium? Jawel: planetenVroeg stadium? Jawel: planeten
waren nog in vormingsstadiumwaren nog in vormingsstadium
57. Andere benadering: De verhouding vanAndere benadering: De verhouding van
deuterium tegen waterstof atoomkernendeuterium tegen waterstof atoomkernen
58. Wat vinden we ?Wat vinden we ?
• Aardse samenstelling = Jupiter familie komeetAardse samenstelling = Jupiter familie komeet
103P/Hartley 2.103P/Hartley 2.
• Maar: 67P/Churyumov-Gerasimenko (Rosetta) heeft 3Maar: 67P/Churyumov-Gerasimenko (Rosetta) heeft 3
maal hoger D gehalte !maal hoger D gehalte !
• Maar: Planetoïden hebben zelfde D/H samenstelling alsMaar: Planetoïden hebben zelfde D/H samenstelling als
aardeaarde
• Dus: Komen onze oceanen uit de planetoïden?? HoeDus: Komen onze oceanen uit de planetoïden?? Hoe
dan?dan?
• En: Hebben planetoïden en Jupiterfamilie zelfdeEn: Hebben planetoïden en Jupiterfamilie zelfde
oorsprong? Dit laatste is hoogstwaarschijnlijk zooorsprong? Dit laatste is hoogstwaarschijnlijk zo
59. Er is veel te onderzoeken!Er is veel te onderzoeken!
De presentatie is na te lezen opDe presentatie is na te lezen op
www.cdejager.com/presentatiewww.cdejager.com/presentatie
Ga naar ‘kometen’Ga naar ‘kometen’