Hoe kometen ontstaan, waar ze vandaan komen en waarom hun banen verschillen

Kometen worden vaak omschreven als kosmische sneeuwballen: vaste lichamen die zijn opgebouwd uit rots, stof en bevroren gassen die rond de Zon draaien, volgens NASA's overzicht van kometen. Ver weg van de Zon is de ijzige kern van een komeet, de zogenaamde kern, klein — NASA vergelijkt het met ongeveer de grootte van een kleine stad. Naarmate de komeet dichter bij de Zon komt, veroorzaakt hitte dat deze bevroren gassen verdampen, wat resulteert in een gloeiend hoofd dat de coma wordt genoemd en groter kan worden dan de meeste planeten, plus een staart van stof en gas die miljoenen kilometers lang kan zijn.

Waar kometen ontstaan

Volgens NASA zijn kometen overblijfselen uit de vorming van het zonnestelsel. In plaats van willekeurig verspreid over het zonnestelsel, bevinden de meeste zich in twee verschillende opslaggebieden: de Kuipergordel, die zich buiten de baan van Neptunus begint, en de veel verder weg gelegen Oortwolk, aldus NASA's informatieblad Kuipergordel.

De Kuipergordel is een ringvormig gebied van ijzige lichamen dat in de buurt van de baan van Neptunus begint, ongeveer 30 astronomische eenheden (AE) van de Zon, en zich uitstrekking tot ongeveer 50 AE in zijn hoofdgedeelte, met een meer verspreide schijf die zich tot bijna 1.000 AE uitstrekkt, aldus NASA. Het is genoemd naar astronoom Gerard Kuiper, die in 1951 theoretisch werk over trans-Neptuniaanse objecten publiceerde, hoewel werkelijke ontdekkingen van Kuipergordel-objecten pas in de vroege jaren '90 begonnen (Pluto, ontdekt in 1930, was het eerste dergelijke object dat werd geïdentificeerd, hoewel het op dat moment niet als zodanig werd erkend). Meer dan 2.000 objecten daar zijn tot nu toe gecatalogiseerd, en wetenschappers schatten dat er honderdduizenden lichamen in het gebied bestaan die groter zijn dan 60 mijl (100 kilometer) breed, aldus NASA.

De Oortwolk ligt ver voorbij de Kuipergordel en strekt zich honderden miljarden kilometer van de Zon uit, aldus het Europees Ruimteagentschap (ESA). De enorme afstand en de zwaartekrachteffecten van voorbijstrevende sterren en de getijdekracht van het sterrenstelsel geven het naar verluidt een bolvormige vorm, in tegenstelling tot de vlakker, schijfvormige Kuipergordel.

Waarom banen verschillen: kortperiodieke versus langperiodieke kometen

Het reservoir waarvan een komeet afkomstig is, bepaalt hoe astronomen de baan ervan classificeren. De pagina van ESA's Comet Interceptor-missie onderscheidt verschillende categorieën op basis van de omloopperiode en de hoek waaronder een komeet zich verplaatst ten opzichte van het vlak van de planeten (de ecliptica).

Jupiter-familiekometen voltooien een baan in minder dan 20 jaar en reizen dicht bij het planetair vlak, in de buurt van de baan van Jupiter; hun paden worden sterk beïnvloed door de zwaartekracht van Jupiter, aldus ESA. Halley-achtige kometen hebben perioden van 20 tot 200 jaar, reizen tussen de banen van Jupiter en Pluto, en kunnen de Zon naderen vanuit elke hoek van 0 tot 90 graden ten opzichte van het planetair vlak — de komeet van Halley, die ongeveer elke 76 jaar terugkeert, is het meest bekende voorbeeld dat ESA aanhaalt.

Zowel Jupiter-familiekometen als Halley-achtige kometen worden geclassificeerd als kortperiodieke kometen, en NASA's Kuipergordel-pagina schrijft de meeste kortperiodieke Jupiter-familiekometen toe aan botsingen in de Kuipergordel die fragmenten zonnewaarts sturen onder de zwaartekrachtsinvloed van Neptunus.

Langperiodieke kometen daarentegen hebben omloopperioden variërend van 200 jaar tot meer dan een miljoen jaar, aldus ESA. Deze kometen dringen zelden het binnenste zonnestelsel binnen en hebben de neiging om vanuit in wezen willekeurige richtingen en hoeken aan te komen in plaats van dicht bij het planetair vlak te blijven — een patroon dat consistent is met een oorsprong in de ruwweg bolvormige Oortwolk in plaats van de vlakker Kuipergordel. Omdat langperiodieke kometen zelden van dichtbij worden waargenomen, beoogt ESA's Comet Interceptor-missie de eerste te zijn om er een van dichtbij te bestuderen.

Andere baantypen

ESA beschrijft ook zonschrampende kometen, die extreem dicht langs de Zon gaan en vaak uit elkaar vallen of verdampen door de hitte, en niet-periodieke kometen, die genoeg snelheid kunnen winnen door nauwe ontmoetingen met planeten om aan de zwaartekracht van de Zon te ontsnappen en het zonnestelsel te verlaten. Separaat wordt aangenomen dat interstellaire objecten zoals 1I/'Oumuamua exokometen zijn die rond andere sterren zijn gevormd voordat zij ons zonnestelsel passeerden, aldus ESA.

Waaruit kometen bestaan

NASA beschrijft kometen als samengesteld uit rots, stof en bevroren gassen. Materiaal in de Kuipergordel wordt door NASA specifiek omschreven als ijzige overblijfselen met daarin rots, waterijs, ammoniak en methaan, met sommige lichamen groter dan 600 mijl (ongeveer 965 kilometer) breed, inclusief dwergplaneten zoals Pluto en Eris die het gebied delen. NASA merkt ook op dat de geschatte totale massa van de Kuipergordel niet meer is dan ongeveer 10% van de massa van de Aarde.

Bij herhaalde voorbijgangen dicht bij de Zon wordt het ijs van een komeet geleidelijk opgebruikt. NASA's Kuipergordel-pagina merkt op dat dergelijke kometen uiteindelijk sluimerend kunnen worden en niet langer de zichtbare coma en staart produceren die actieve kometen definiëren.