In gespannter Erwartung des Kometen ISON …

… sind nicht nur Amateurastronomen und Teile der Öffentlichkeit sondern auch die Kometenspezialisten der Welt: Bei dem großen ISON-Workshop in Maryland am 1. und 2. August konnte man – selbst aus 6 Zeitzonen Abstand per Webcast (komplette Aufzeichung in den Latest Videos hier von hinten nach vorn) zugeschaltet – eine Erregung verspüren wie es sie vielleicht einmal im Jahrzehnt gibt, sei es 2005 vor dem Impakt von Deep Impact gewesen, 1994 von dem Kometensturz von SL9 oder 1986 vor dem Periheldurchgang Halleys. Oder 1973 in Erwartung des Kometen Kohoutek, was vielleicht sogar die beste Parallele ist: Zwar hat die Kometenforschung in den 40 Jahren seither gewaltige Fortschritte gemacht, aber just bei ISON – dem ersten bekannten Kometen aus der Oort-Wolke, der zum Sonnenkratzer werden und dabei hart an der Roche-Grenze vorbei schrammen wird und sich seit seiner Entdeckung auch noch merkwürdig verhalten hat – ist die Unsicherheit gewaltig. Nicht nur für die Öffentlichkeit, auch für viele wissenschaftliche Beobachtungen, wäre eine ordentliche Helligkeit wünschenswert.

Immerhin wird das zu Workshop-Beginn gezeichnete düstere Szenario („Ist Komet ISON etwa nur ein eisarmer Klumpen aus Staub?“) durchaus nicht unisono geteilt: Hier z.B. hat Karen Meech im Rahmen ihrer inspirierten Zusammenfassung des Workshops (ab 1:30) die beobachtete Rothelligkeit ISONs gegen ein Modell aufgrund der zu erwartenen Sublimationen verschiedener Moleküle aufgetragen (ab 11:18). Und siehe da: Wenn man die Aktivität bei den ersten Helligkeitsmessungen überhaupt (Pre-Discovery, ganz links) und den letzten vor dem Verschwinden hinter der Sonne im Juni (rechts) mit dem theoretischen Anstieg der Gasproduktion verknüpft, dann lag die Helligkeit die ganze Zeit dazwischen über den Erwartungen! Meechs Vermutung: ISON hat einen monatelangen langsamen Ausbruch hinter sich, bei dem die zunehmende Sonnenwärme Reservoirs von CO oder CO2 – die schon bei geringeren Temperaturen als Wasser sublimieren – unter der Kernoberfläche aufgebrochen hat, die sich nun erschöpft haben. Die „Abflachung“ der Lichtkurve wäre dann nur vorgetäuscht. Wie es weiter geht, könnte bereits die erste verlässliche Photometrie ISONs nach seinem Wiederauffinden in knapp einem Monat verraten. Ungefähr dann – am 20. August – unterschreitet ISON auch die „Eis-Linie“, ab der Wasser viel stärker sublimiert, aber weitere CO- und CO2-Taschen könnten für zusätzliche Aktivität sorgen.

Was chemisch in ISON vorgeht, dazu sind die Daten freilich noch Mangelware. Zwar konnte das Spitzer Space Telescope am 13. Juni die Gaskoma isolieren („23. Juli“; auch ISAN 193-4): oben von Yan Fernández seine Bilder bei 3.6 und 4.5 µm und die Differenz, darunter die entsprechende Spitzerfotometrie (Datenpunkte rechts) und parallele irdische in ein Modell mit Lichtreflexion an Staub (gepunktet) und Eigenemission (gestrichelt; durchgezogen = Summe) eingetragen – bei 4.5 µm leuchtete eindeutig noch etwas Anderes. Doch ob dies CO oder CO2 ist, lässt sich schlicht nicht sagen: Emissionslinien beider Moleküle liegen im Filterbereich, und wie das verschachtelte Tortendiagramm von Mike Mumma unten zeigt, sah die Chemie abseits des immer dominierenden Wassers bei drei Kometen der letzten Jahre jedes Mal ganz anders aus, insbesondere was die Anteile von CO2 (grau) und CO (rosa) betrifft. Und dann kann sich das Verhältnis auch noch ändern („Warum man Daten aus allen Quellen …“), mit dem Sonnenabstand ein und desselben Kometen. Für die Größe von ISONs Kern gibt es weiterhin nur eine Obergrenze aus HST-Bildern vom April: Der Radius ist kleiner als 2 km. Und ob er rotiert, weiß man auch nicht: Ein 45° aufgefächerter Staubjet in der inneren Koma veränderte sich während der 19-stündigen Hubble-Beobachtungen überhaupt nicht. (Hubbles ISON-Aufnahmen sollen übrigens als vorverarbeitete Original-Daten öffentlich gemacht werden.)

Neben der Bestandsaufnahme der bisherigen – eher wenigen – Erkenntnisse über ISON ging es auf dem Workshop überwiegend um die Planung von Beobachtungen, wofür zahlreiche NASA-Instrumente plus irdische Sternwarten eingesetzt werden sollen: abgesehen von den Bemühungen um Halley in den 1980-er Jahren, zu dem immerhin eine ganze Flotte von Raumsonden geschickt wurde, wohl die umfassendste Kampagne für einen Kometen. Manche – etwa die Betreiber diverser Marssonden – wissen noch gar nicht recht, was ihre nicht gerade für Kometen optimierten Detektoren zu sehen bekommen werden, andere wollen UV-halber einen Ballon und eine Rakete mit FORTIS starten oder mehrere Sonnensatelliten einsetzen, die STEREOs ebenso wie SOHO, und allein die NASA-IRTF wird ISON über 200 Stunden Beobachtungszeit widmen. (Auch diese Bilder sowie etliche der Keck-Teleskope will die NASA binnen einer Woche öffentlich machen.) Aber all dies lässt Lücken, auch weil die oft zu knappe Elongation des Kometen Großteleskopen den Blick verwehrt. Erstaunlich oft wurde deshalb auf dem Workshop nach der Einbindung der flexibleren Amateurastronomen gerufen, nicht nur in einer ganzen Session zum Thema, sondern auch in Meechs Fazit (ab 20:45; oben ein Screenshot) und der sich anschließenden Abschlussdiskussion (mehrfach ab ca. 54:00).

Zuvor waren die Wünsche sogar recht konkret geworden: Auswertbare Bilder von Staubschweif-Strukturen wie Striae von zerplatzenden Staubteilchen (ab 36:25), Verformungen von Plasmaschweifen im Sonnenwind (ab 48:18) oder einen Natriumschweif, der sich v.a. in Perihelnähe bilden dürfte (ab 42:04; in der Mitte ein Screenshot einer Simulation von Kimberley Birkett für den 29. November, in der Bahnebene ISONs) würden auch von Amateuren gerne genommen. (Das Bild unten ist eine spektrale Aufnahme von PANSTARRS am 14. März, vom HGS-Spektrographen des Dunn-Sonnenteleskops[!] in die beiden Na-D-Linien gespalten.) Wie die beiden Welten am besten zusammen kommen, wird gerade hinter den Kulissen eifrig diskutiert, wobei auch dieser Blogger mitmischt: Das Amateur Observers‘ Program der UMD bietet sich als Vorbild an. Die gesammelten Profi-Pläne sollen derweil erfasst und als riesige Matrix dargestellt werden – sollte der Komet freilich im Perihel extreme Dinge tun, dann müssen sie ab Dezember neu gestrickt werden: Für diesen Fall, so wurde am Ende des Workshops beschlossen, sollte es im Dezember eine Art Not-Workshop, wieder mit Teilnahme-Möglichkeit aus der Ferne, geben … NACHTRÄGE: alle Videos mit Indices, vom ersten und zweiten Tag, spätere Berichte zum Workshop hier, hier und hier – und viele geplante professionelle Beobachtungen als Kalender & Tabelle.

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