Dan Bartlett
- Erstmals seit der Eiszeit saust ein grüner Komet an der Erde vorbei.
- Der Kopf des Kometen leuchtet grün, während sein Schweif weiß leuchtet.
- Wissenschaftler haben 2021 herausgefunden, warum es so leuchtet, und es kommt auf die Physik an. So funktioniert das.
Ein grüner Komet namens C/2022 E3 (ZTF), oder kurz Comet ZTF, nähert sich zum ersten Mal seit der Eiszeit seiner erdnächsten Annäherung.
Der Komet ZTF wird am Mittwoch bis auf 42 Millionen Kilometer an unseren Planeten herankommen, etwa ein Drittel der Entfernung zwischen Erde und Sonne.
Der grüne Komet, der zuletzt vor etwa 50.000 Jahren das innere Sonnensystem durchquerte, wird in dieser Zeit am hellsten sein.
Nationales astronomisches Observatorium von Japan
Wie andere Kometen hat ZTF einen atemberaubenden grünen Farbton, obwohl Himmelsbeobachter dies möglicherweise nicht mit bloßem Auge sehen können.
Das Geheimnis des grünen Leuchtens des Kometen liegt in einem Molekül namens zweiatomiger Kohlenstoff, C2, Timothy Schmidt, ein Professor für Chemie an der Universität von New South Wales, der das Phänomen untersuchte, sagte in einem Tweet Sonntag.
Obwohl wir seit 1930 von den grün leuchtenden Eigenschaften des C2 wissen, haben wir erst 2021 sein letztes Geheimnis entdeckt. Hier ist wie.
NASA
Ein Komet ist im Wesentlichen ein galaktischer Schneeball – ein Körper aus Eis und Staub. Wenn er sich der Sonne nähert, verwandelt die Hitze das Eis in Gas und erzeugt eine Atmosphäre um den Kometen, die Koma genannt wird.
Wenn diese Atmosphäre mit Sonnenstrahlung bombardiert wird, werden die auf Kohlenstoff basierenden Moleküle in der Wolke auseinandergerissen, um C2 zu erzeugen, ein einfaches, aber sehr instabiles Molekül, das leicht angeregt werden kann.
Das bedeutet, dass das Molekül einen Teil des Sonnenlichts in Form eines Photons absorbieren kann, um es in einen angeregten Zustand zu versetzen. Aber das Universum mag Ordnung, also wird das Molekül alles tun, um in seinen neutralen Zustand zurückzukehren. Dazu gibt es das Photon ab, um einen Teil der Energie aus dem Licht freizusetzen, ein Prozess, der als Fluoreszenz bezeichnet wird.
Wenn es vom C2 freigesetzt wird, gibt dieses Photon zufällig grünes Licht ab.
Teresa Zgoda und Teresa Kugler/Nikon Small World
Physiker kennen den Mechanismus hinter dem grünen Leuchten seit fast einem Jahrhundert. Aber erst 2021 fand ein Team unter der Leitung von Schmidt heraus, warum der C2 nicht grün leuchtete, als er den Schweif des Kometen erreichte.
Und es war ein wissenschaftlicher Durchbruch.
Der Grund, warum es so schwierig ist, dieses Phänomen auf der Erde zu untersuchen, liegt darin, dass C2 so instabil ist. Das Team begann mit Molekülen, die aus zwei Kohlenstoffatomen und Chlorid (C2Cl4) bestanden, die sie mit einem Laser absprengten, um das Chlorid aus dem Molekül zu reißen.
Dann bombardierten sie das verbleibende C2 mit konzentriertem Licht.
Was sie fanden, erstaunte sie. Das intensive Licht brachte das C2 in einen noch erregbareren Zustand und brach das Molekül auseinander.
Dies sei das erste Mal, dass jemand diese chemische Reaktion beobachtet habe, sagte Schmidt in a Pressemitteilung zu den Ergebnissen 2021 in den Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht.
Aus diesem Grund fanden sie heraus, dass das C2 unter intensivem Sonnenlicht eine sehr kurze Lebensdauer hat, was erklärt, warum das Molekül aufhört zu leuchten, wenn es den Schwanz erreicht.