Warum der „nicht-gravitative“ Schub von 3I/ATLAS entscheidend ist

Als der interstellare Besucher an der Sonne vorbeizog

Am 29. Oktober 2025 flog das als 3I/ATLAS bekannte interstellare Objekt am dichtesten an der Sonne vorbei. Teleskope und Raumsonde auf der ganzen Welt hatten es monatelang verfolgt; als es hinter der Sonne wieder auftauchte, zeigte sich in der Astrometrie eine subtile Überraschung. Beobachtungen um das Perihel herum zeigten, dass sich das Objekt einige Bogensekunden abseits seiner vorhergesagten, rein gravitativen Flugbahn befand. Teams, welche die Positionen modellierten, kamen zu dem Schluss, dass der Komet eine winzige zusätzliche Beschleunigung erfahren hatte, die durch die Schwerkraft allein nicht zu erklären war.

Wie Kometen-Jets einen Rückstoß erzeugen

Dieser kleine Stoß hat bei gewöhnlichen Kometen einen einfachen physikalischen Ursprung. Der Kern eines Kometen ist ein massiver, unregelmäßiger Brocken aus Gestein und Eis. Wenn die verstärkte Sonneneinstrahlung die Oberfläche in der Nähe des Perihels erwärmt, sublimiert das Eis, und das entweichende Gas reißt Staub in schmalen Strömen oder Jets mit sich. Jedes Kilogramm Gas, das den Kern verlässt, nimmt Impuls mit sich; aufgrund der Impulserhaltung erfährt der Kern einen gleichen und entgegengesetzten Stoß. Mathematisch wird dies durch M·a = (dM/dt)·v ausgedrückt, wobei M die Masse des Kerns, a die beobachtete Beschleunigung, dM/dt die Massenverlustrate und v die Geschwindigkeit ist, mit der das Gas die Oberfläche verlässt.

Was die Messungen über Masse und Verlust aussagen

Teams haben bereits versucht, die gemessene Beschleunigung in ein physikalisches Modell für 3I/ATLAS zu überführen. Eine kürzlich erschienene kurze Arbeit nutzte die verfügbare Astrometrie, um eine Beschleunigung abzuschätzen, und leitete unter plausiblen Annahmen für die Gasausstoßgeschwindigkeiten die Masse und Größe des Kerns ab: ein kompakter Kern von vielleicht einigen hundert Metern Durchmesser und einer Gesamtmasse von mehreren zehn Millionen Tonnen. Diese Berechnung reagiert empfindlich auf die angenommene Ausstoßgeschwindigkeit und den Anteil der Oberfläche, der aktiv ausgast; ändert man diese Parameter, verschiebt sich die abgeleitete Masse schnell.

Andere Forscher, darunter Analysten, die Daten von Webb und anderen Raumsonden nutzen, haben weitaus höhere Massenverlustraten gemeldet (zeitweise Hunderte von Kilogramm pro Sekunde). Sollte dieser höhere Massenverlust in der Nähe des Perihels angehalten haben, wäre ein wesentlich größerer ursprünglicher Kern erforderlich – um Größenordnungen größer –, um nicht vollständig abgetragen zu werden. Umgekehrt könnte, falls der Kern relativ klein wäre, bereits der Verlust von nur wenigen Prozent seiner Masse in einem kurzen Zeitintervall eine beobachtete Beschleunigung als Rückstoß durch heftiges Ausgasen erklären.

Kurz gesagt: Die Daten sind mit einem Kometen vereinbar, der Material mit einer Rate abgibt, die hoch genug ist, um seine Flugbahn messbar zu beeinflussen, aber die quantitative Antwort (exakte Masse, exakter Anteil des Verlusts) ist ungewiss, da die Schlüsselzahlen – dM/dt und v – nur näherungsweise bekannt sind.

Warum einige Wissenschaftler eine vorsichtige, umfassendere Sichtweise beibehalten

Das Ausgasen von Kometen ist die kanonische, gut verstandene Erklärung und passt zu dem Verhalten, das bei vielen Kometen unseres Sonnensystems aufgezeichnet wurde. Die NASA und andere Behörden haben betont, dass das einfachste physikalische Modell – Jets und Sublimation – ausreicht, um den nicht-gravitativen Term zu erklären. Dies ist die gängige Interpretation.

Dennoch argumentiert eine Minderheit von Forschern, dass die Anomalie genauer untersucht werden müsse. Der erste bekannte interstellare Besucher, 1I/ʻOumuamua, zeigte eine geringe nicht-gravitative Beschleunigung ohne die offensichtliche Koma oder Gaswolke, die normalerweise mit dem Ausgasen einhergeht, was eine lange Debatte über Alternativen auslöste. Bei 3I/ATLAS stellen einige Wissenschaftler ungewöhnliche Merkmale fest – schnelles Hellerwerden, Farbveränderungen, komplexe Schweifmorphologie – und sagen, dass diese eine sorgfältige Nachverfolgung verdienen. Diese Stimmen beanspruchen in der Regel keine Gewissheit über exotische Ursachen; sie plädieren für dringende, umfassende Beobachtungen, da anomale Daten oft der Punkt sind, an dem neue Physik oder neue astrophysikalische Prozesse entdeckt werden.

Wie die Fachwelt die Erklärung prüfen wird

Die gute Nachricht ist, dass die entscheidendsten Tests bereits geplant sind. Zwischen Ende November 2025 und Januar 2026 werden das International Asteroid Warning Network (IAWN) und eine Reihe koordinierter Kampagnen 3I/ATLAS intensiv mit bodengebundenen Observatorien, ALMA, den Weltraumteleskopen Hubble und Webb sowie Instrumenten auf Missionen wie JUICE der ESA und mehreren Mars-Orbitern, die frühere Momentaufnahmen aufgezeichnet haben, beobachten. Falls die nicht-gravitative Beschleunigung im Perihel durch massives Ausgasen verursacht wurde, sollten Teleskope eine beträchtliche Koma und eine Gas- und Staubwolke nachweisen, die den Kern umgibt – möglicherweise mit insgesamt Milliarden Tonnen an Material. Spektroskopie wird zudem enthüllen, welche Moleküle vorhanden sind (Wasser, CO, Methanol, Cyanwasserstoff usw.), was dabei hilft, die am Werk befindlichen physikalischen Prozesse zu identifizieren.

Warum dies über einen einzelnen Kometen hinaus von Bedeutung ist

3I/ATLAS ist das dritte bestätigte interstellare Objekt, das in unserem System gesichtet wurde. Jedes einzelne ist ein Bote aus einem anderen Sternensystem und trägt einzigartige Informationen über Planetenbildung, flüchtige Chemie und dynamische Ausstoßprozesse in anderen Planetensystemen in sich. Eine genaue Erfassung seiner Masse, Zusammensetzung und der Mechanismen des Massenverlusts wird die Schätzungen darüber verfeinern, wie häufig solche interstellaren Besucher sind und was sie uns über das Inventar der Galaxie an Eiskörpern verraten können.

Im weiteren Sinne ist diese Episode auch eine Erinnerung daran, wie die beobachtende Astronomie fortschreitet: Eine unerwartete Abweichung wird gemessen, die einfache Physik bietet eine plausible Erklärung, und anschließend prüft eine weltweite Kampagne von Beobachtungen diese Hypothese. In dieser Abfolge wird aus gewöhnlicher Astrophysik manchmal eine außergewöhnliche Entdeckung.

Vorerst bleiben ausgasende Jets die einfachste Erklärung – ein physikalischer, gut dokumentierter Mechanismus, der Kometen von rein gravitativen Bahnen abbringen kann und dies auch tut. Doch die Fachwelt wird genau hinsehen: Der kommende Multiwellenlängen- und Multiinstrumenten-Datensatz ist das Experiment, und der Himmel wird die Antwort geben.

Quellen

• Research Notes of the American Astronomical Society (Aufsatz über die nicht-gravitative Beschleunigung von 3I/ATLAS)
• ALMA (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) Beobachtungen und technische Berichte
• NOIRLab / Gemini Bilddaten und NOIRLab Pressematerialien
• NASA / JPL Ephemeriden und Missionsdaten (JPL Horizons, Missionsaufnahmen)
• ESA-Missionsteams (JUICE, ExoMars Trace Gas Orbiter) und ESA-Beobachtungszusammenfassungen
• arXiv-Preprints und Studien zu Flugbahnen/Ursprung unter Verwendung von Gaia-Daten
• International Asteroid Warning Network (IAWN) Kampagnenplanungsmaterialien