Kometenbahnen

(BK) Kometenbahnen können beliebige Formen und Lagen im Raum haben. Beschäftigen wir uns zunächst mit der Form. Planeten laufen auf (fast) kreisförmigen Bahnen und die Sonne. Eine kreisförmige Bahn hat keine Exzentriziät (e = 0), sie ist konzentrisch. Ellipsen haben eine Exzentrizität (Unkreisförmigkeit) von größer als 0 und kleiner als 1 (im Beispiel rechts e = 0,2). Die Bahnen sind somit in sich geschlossen. Ein Komet mit einer stark elliptischen Bahn wird auch weit außerhalb im Sonnensystem seinen Umkehrpunkt und somit eine sehr lange Umlaufdauer haben. Es ist jedoch trotzdem periodisch, also kehrt immer wieder zurück.
Kometen auf einer parabolischen Umlaufbahn (e = 1) kehren nur in der Unendlichkeit zurück. Sie haben sehr langgestreckte Bahnen und kommen der Sonne in ihrem Perihel (sonnennächster Punkt) kritisch nahe.
Dann gibt es noch Kometen auf hyperbolischen Bahnen um die Sonne. Sie kommen aus der Unendlichkeit, passieren die Sonne im Perihel und verschwinden auf nimmer Wiedersehen. Eine elliptische Umlaufbahn kann in eine hyperbolische umgewandelt werden, wenn ein Komet z.B. dem Jupiter zu nahe kommt. Er wird dann durch die Schwerkraft des Riesenplaneten aus seiner ursprünglichen in eine hyperbolische Bahn gezwungen werden. Irgendwann würde er unser Sonnensystem verlassen und Reisender in der Milchstrasse werden, um von einer anderen Sonne wieder eingefangen zu werden.
Manchmal bewirkt der Jupiter auch das Gegenteil. Der Komet 1889 V passierte im Jahr 1886 den Jupiter so nahe, dass er in eine Bahn gelenkt wurde, die erst eine Beobachtung des Kometen von der Erde aus möglich machte. Die nebenstehende Zeichnung zeigt den Kometen während der Umrundung des Riesenplaneten. Er wurde durch die Schwerkraft des Jupiters in eine Hyperbelbahn um den Planeten "gezwungen". Der Komet ist im planetennächsten Punkt eingezeichnet und passierte ihn sogar innerhalb der Bahn des Monde Io. Die Konsequenz hieraus war der Umlauf auf einer elliptischen Bahn um die Sonne, die den Kometen in die inneren Bereiche des Sonnensystems führte.

Neben der Form ist sicherlich auch die Lage einer Kometenbahn interessant. Zum besseren Verständnis können sie sich eine Ellipse aus Karton ausschneiden. Sie sollte etwas langgestreckter sein. Der Brennpunkt kann ruhig etwas unmathematisch nahe dem steileren Bogen gewählt sein. Stechen sie hier eine Stecknadel mit Kopf hinein. Schon haben sie die Sonne positioniert. Halten sie die Nadel von unten an einer Tischecke fest. Nun können wir spielen:
Die Tischplatte ist die Erdbahnebene (Ekliptik). Fassen sie die Ellipse an der sonnenabgewandten Seite an und bewegen sie sie flach über den Tisch. Ein Komet kann jede beliebige Lage in der Ekliptikebene einnehmen.
Heben sie nun die Ellipse an. Jeder Komet kann jeden beliebigen Neigungswinkel zur Ekliptikebene annehmen.
Kippen sie nun die Ellipse im leicht angehobenen Zustand über die lange Achse mal nach links oder rechts. Eine Kometenbahn kann im Raum beliebige Stellungen aus der Summe dieser drei Bewegungen einnehmen. Mit Hilfe der sog. Bahnelemente lässt sich eine Kometenbahn in Form und Lage genau beschreiben und berechnen.

Folgend finden sie einige räumliche Beispiele von Kometenbahnen.