Ein weiteres, am 27. September im Sternbild Fuhrmann entdecktes, 17m helles LINEAR-Objekt präsentierte sich bei näherem Hinschauen als kometar. Komet C/1999 S4 (LINEAR) zeigte in den Folgenächten eine 10" kleine Koma und einen 0.4' langen Schweif in PW=220°.
Bereits die ersten Bahnelemente zeigten, daß dieser Komet bei der Entdecktung noch weit von der Sonne entfernt war, sich aber unserem Zentralgestirn am 26. Juli 2000 bis auf 0.767 AE nähern wird. Drei Tage zuvor würde er dabei die Erde im Abstand von nur 0.373 AE passieren, was ihn bei einer durchschnittlichen Helligkeitsentwicklung zu einem mit bloßem Auge sichtbaren Objekt machen müßte - die maximale Helligkeit sollte dann bei 3.5-4.0m liegen (IAUC 7267).
Insgesamt gingen bis Anfang November 45 Beobachtungen von 10 FG-Beobachtern ein. Die Hinzunahme von 395 internationalen Beobachtungen erfahrener Beobachter gestattet mittlerweile sichere Aussagen. Die Entwicklung des Kometen soll nachfolgend anhand der Auswertung und professioneller Beobachtungsergebnisse chronologisch dargestellt werden:
Vor der Konjunktion mit der Sonne (April 2000) stieg die Helligkeit des Kometen bis Anfang März unterdurchschnittlich aber sehr stetig an (von 14.3m auf 13.2m). Der Komadurchmesser vergrößerte sich während dieser Zeit von 0.7' (90.000 km) auf 1.3' (180.000 km). Fotografisch konnte ab dem Jahreswechsel 1999/2000 ein kurzer Staubschweif nachgewiesen werden, visuell war ab dem Februar ein false nucleus erkennbar. Der DC-Wert schwankte zwischen DC 3 und DC 4. Photometrische Beobachtungen ergaben während einer dreiwöchigen Beobachtungsperiode im Dezember 1999 einen Rückgang der Staubproduktionsrate (IAUC 7342).
Gespannt war man auf die ersten Beobachtungen nach dem Wiederauftauchen am Morgenhimmel. Dem Japaner K. Kadota gelang es am 4. Mai als Erstem, den Kometen tief über dem Morgenhimmelhorizont mit einem 18cm-Reflektor + CCD aufzufinden; die Helligkeit schätzte er auf etwa 13.0m, den Komadurchmesser auf 0.4' (IAUC 7418). N. Biver schätzte ihn am 25. Mai von Hawaii aus auf 11.3m, am 29. Mai auf 11.0m. Michael Jäger fotografierte ihn Ende Mai/Anfang Juni mehrfach erfolgreich. Am Morgen des 27.5. gelang ihm trotz Dämmerung, Mond, Dunst und geringer Höhe eine Aufnahme, aus der er eine Helligkeit von grob 11.0m, sowie eine 1.5' große Koma (mit heller zentraler Verdichtung) und einen 3' kurzen Schweif ermittelte. Am 30.5. und 1.6. präsentierte sich der Komet auf den Fotos mit dem 30cm-Deltagraphen als 10.5-11.0m helles Objekt mit konstantem Komadurchmesser und Schweif. Am 4.6. war der Komet 10.5m hell geworden, seine recht elliptische Koma (mit dem false nucleus an der Spitze) war auf 2' und der - allerdings schwache - Schweif auf 5' angewachsen.
Damit stimmte seine Helligkeit Ende Mai gut mit den bis dahin ermittelten Helligkeitsparametern (m0=8.5m/n=2.4) überein. Der scheinbare Durchmesser der deutlich kondensierten Koma war auf 1.8' angestiegen, was aber keine Zunahme des absoluten Durchmessers bedeutete. Fotografisch konnte nun ein 5' langer Staubschweif festgestellt werden. Vom 5. bis zum 20. Juni folgte eine Phase erhöhter Aktivität (möglicherweise verursacht durch mehrfache Ablösung von kleinen Fragmenten), der als signifikante Welle im Helligkeitsdiagramm erkennbar ist. Nach der aktuellen Auswertung war der Komet im Maximum dieser aktiven Phase 1.2m heller als erwartet, was teilweise zu neuen Hoffnungen Anlaß gab. Photometrische Beobachtungen am Lowell-Observatorium ergaben vom 10.-12. Juni die folgenden Gas- bzw. Staubproduktionsraten (Moleküle/s bzw. Af): OH: 2.57×1028 (und damit ca. 40 mal höher als im Dezember 1999), CN: 3.47×1025, Staub: 676. Dabei lagen die Werte für die Gaskomponenten am 11.6. 30-50% über den Werten vom 10.6., wohingegen sie am 12.6. 10% unter diesen Werten lagen (IAUC 7455). Während dieser Zeit vergrößerte sich der scheinbare Komadurchmesser von 2.5' auf 5'. Der absolute Komadurchmesser stieg zur gleichen Zeit von 230.000 km auf 340.000 km ebenfalls deutlich an und erreichte kurz nach dem 20.6. sein Maximum. Der DC-Wert stieg von DC 3 auf DC 4-5.
Zwischen etwa dem 13. und 30. Juni stagnierte die scheinbare Helligkeit nahezu bei 8.2m, um erst danach wieder erkennbar anzusteigen. Dies war eine Folge der ab dem 20. Juni nicht mehr zu- sondern abnehmenden heliozentrischen Helligkeit als Folge des Aktivitätsrückgangs. Erst um den 7. Juli, als praktisch die prognostizierte Helligkeit wieder erreicht war, stabilisierte sich die Aktivität und blieb dann bis zum 24. Juli konstant. Parallel hierzu fiel der absolute Komadurchmesser bis zum 7. Juli auf nur noch 220.000 km ab, was sich in einem wesentlich langsameren Anstieg des scheinbaren Komadurchmessers (auf nur 7') widerspiegelte. Die Koma selbst verdichtete sich aber weiter und wies am 7.7. einen Wert von DC 5 auf. Ab etwa dem 20. Juni konnte der Schweif auch visuell aufgefaßt werden, wobei seine Länge in den folgenden Wochen stetig anstieg.
HST-Aufnahmen vom 5., 6. und 7. Juli zeigten eine erstaunliche Aktivitätssteigerung innerhalb von 4 Stunden um einen Faktor 1.5 (Juli 5.776 bis 5.940 UT). Am nächsten Tag (Juli 6.717 bis 6.889 UT) nahm die Aktivität dann allerdings kontinuierlich ab und betrug am Ende nurmehr 1/3 des Maximalwertes des Vortags. Am 7. Juli (7.961 UT) war die Aktivität gar nur noch auf 1/7 des Maximalwertes zurückgegangen. Dafür zeigte sich aber in einem Abstand von 0.85" (entspricht 460 km) vom Kern in Richtung Schweif mindestens ein Fragment und ein scharfbegrenzter, schweifwärts gerichteter Spike, sehr ähnlich wie beim Kometen C/1996 B2 (Hyakutake) Ende März. Abgeleitete Produktionsraten (Moleküle/s): H2O: 1.2×1029, CO: 5×1026 (5.7.), S2: 1.4×1024 (6.7.). Damit wies C/1999 S4 (LINEAR) eine deutlich geringere Häufigkeit von CO auf als die Kometen C/1996 B2 (Hyakutake) und C/1995 O1 (Hale-Bopp) nahe des Perihels (IAUC 7461). Das IAUC 7449 vom 7. Juli wies erstmals auf die beträchtlichen nichtgravitativen Parameter dieses Kometen hin.
Bis zum 23. Juli nahm die Helligkeit dann wieder kontinuierlich zu und erreichte an jenem Tag ihr Maximum mit 6.1m. Auch der DC-Wert (DC 6), die Schweiflänge (visuell: 1.5° = 1.7 Mill. km, fotografisch: 3°) und der scheinbare Komadurchmesser (9-10') wiesen an diesem Tag ihr Maximum auf. Letzteres bedeutet aber, daß der absolute Komadurchmesser mit nur noch 150.000 km deutlich geschrumpft war. Die Koma selbst und der anschließende Schweif präsentierte eine dem Kometen C/1996 B2 (Hyakutake) sehr ähnliche Morphologie. Neben dem Gasschweif konnte selbst visuell ein kurzer Staubschweif erkannt werden. Photometrische Beobachtungen am Lowell Observatorium ergaben am 13.7. die folgenden Gas-/Staubproduktionsraten: OH: 1.74×1028, Wasser: 2.63×1028, CN: 2.82×1025, Staub: Af=355 (IAUC 7455). Beobachtungen mit den Satelliten Chandra und EUVE wiesen am 14.7. Röntgenstrahlung des Kometen nach, deren Intensität über einen Bereich von mehreren Stunden eine hohe Variabilität aufwies (IAUC 7464). Im Millimeterbereich wurde zwischen dem 21. und 24. Juli HCN nachgewiesen, wobei die Ausgasungsrate einige Prozent derjenigen des Kometen C/1995 O1 (Hale-Bopp) entsprach (IAUC 7467).
Auf den Kanarischen Inseln konnte die Gruppe um M. Kidger dann völlig überraschend die totale Auflösung des Kerns mit dem dortigen 1m-Teleskop verfolgen: zu den Zeiten Juli 23.9 UT und Juli 24.9 UT präsentierte der Komet die hochkondensierte zentrale Kondensation inklusive der typischen Regentropfenform, allerdings war die Helligkeit der zentralen Kondensation innerhalb dieser 24 Stunden um den Faktor 3 zurückgegangen und der Gasschweif verschwunden! Um Juli 25.9 UT zeigte sich die zentrale Kondensation in PW=80° stark elongiert (Länge 15"). Die Helligkeit der zentralen Kondensation ging an den folgenden beiden Abenden (Juli 26.9 UT und 27.9 UT) weiter zurück, während ihre Länge auf 30" bzw. 45-50" anwuchs. An letzterem Abend konnte kein Helligkeitsmaximum, welches auf einen Kern hindeuten würde, innerhalb des Gebildes mehr ausgemacht werden, hingegen war der Gasschweif als Verlängerung des diffusen Gebildes erneut auszumachen. Die Expansionsgeschwindigkeit der zentralen Kondensation konnte zu etwa 40 m/s ermittelt werden, was auf Partikel (und nicht auf Gas) als Kernkomponente hinweist (IAUC 7467). Eine weitere dortige Beobachtergruppe bestätigte die Abwesenheit eines false nucleus für Juli 26.9 und 27.9 UT; das photometrische Maximum schien sich allerdings mit 7.4"/Tag (26 km/s) vom sonnenzugewandten Rand der Koma in Richtung Schweif zu bewegen. Laut dem Lick-Observatorium war der Kometenkopf am 28. Juli im 3m-Reflektor nicht mehr heller als der Schweif, allerdings war der sonnenzugewandte Rand sehr scharf definiert. Schließlich konnte auch A. Asami vom Bisei Spaceguard Center für Juli 28.490 UT kein für astrometrische Messungen nutzbares Helligkeitszentrum mehr ausmachen (IAUC 7468/7470). Z. Sekanina äußerte im IAUC 7471 die Überzeugung, daß es sich bei dem Kometen um ein Fragment eines wesentlich größeren Kometen handeln dürfte, der bereits vor längerer Zeit (evtl. Jahrhunderten) durch sein Perihel gelaufen ist. Die nachfolgenden Fragmente weisen laut seinen Forschungen eine deutliche Tendenz zur plötzlichen Auflösung auf (z.B. Komet Tabur!). Die Gesamtmasse des Fragments kann nach seinen Angaben aus dem Verhalten während der kommenden Tage gut abgeschätzt werden. Demnach existiert bei massereicheren Fragmenten - teilweise noch mehrere Wochen lang - ein streifenförmiger Schweif (eine sich entwickelnde Synchrone); sollte sich die Schweifstruktur rasch auflösen, kann daraus immerhin eine Obergrenze für die Masse abgeleitet werden. Sekanina gab folgende wahrscheinliche Entwicklung an: Juli 30.0 UT: 2' (PW=90°), Aug. 4.0 UT: 4' (98°), 9.0 UT: 7' (102°), 14.0 UT: 10' (104°), 19.0 UT: 12' (105°), 24.0 UT: 17' (106°).
Beobachtungen von M. Kidger mit dem 2.5m-Teleskop auf La Palma von Aug. 1.9 UT zeigten keinerlei false nucleus oder Kernfragmente innerhalb des elliptischen Objekts heller als R=22.0m, was darauf hindeutet, daß der Kometenkern völlig zerfallen ist. Allerdings wies die Koma in Richtung Sonne eine scharfe Grenze auf; was ein Indiz dafür sein dürfte, daß mindestens ein (mit diesem Teleskop nicht nachweisbares) Fragment noch Staub aussandte; diese Aktivität schien aber stark nachzulassen, da die Helligkeit dieser Struktur beträchtlich zurückgegangen war. Das photometrische Helligkeitsmaximum war an diesem Abend 75" in Richtung Schweif verschoben, der auf eine Länge von mindestens 20' nachweisbar war (IAUC 7472/74). Photometrische Beobachtungen von D. Schleicher und L. Woodney von Juli 29.2 UT ergaben die folgenden Produktionsraten (Moleküle/s): OH: 2.5×1027, CN: 2.5×1024, Staub: Af=32. Sie lagen somit um das 8-10-fache unter den entsprechenden Raten vom 13. Juli (IAUC 7475)!
H. Weaver und R. West meldeten folgende Beobachtungen einer großen Gruppe von Beteiligten am HST und VLT: Beobachtungen von Aug. 5.167-5.396 UT mit dem HST und von Aug. 6.978-6.999 UT mit dem VLT zeigten etwa ein Dutzend aktiver Fragmente im Umkreis von ca. 20" um die sonnenzugewandte Spitze des Staubschweifs. Interessanterweise konnte aber das hellste Fragment auf den HST-Aufnahmen auf den VLT-Aufnahmen nicht mehr nachgewiesen werden, was auf eine hohe zeitliche Veränderlichkeit der Fragmente hindeutet. Dies wird durch VLT-Aufnahmen von Aug. 9.976-9.996 UT weiter gestützt, auf denen die Fragmente kaum noch erkennbar sind. Obwohl die Bedingungen schlecht waren (Cirrus + Mond) müßten Fragmente heller als 24m eigentlich nachweisbar gewesen sein. Da ein völlig inaktives, 100 m großes Fragment eine R-Helligkeit von 25.9m aufwiese, deutet dies auf eine rapide Auflösung der Fragmente hin (IAUC 7676).
Als Helligkeitsformeln ergeben sich die folgenden beiden, wobei die Helligkeitswelle vom 5. Juni bis 7. Juli hierbei nicht berücksichtigt ist:
Helligkeit und scheinbarer Komadurchmesser
Michael Jäger konnte den Kometen bereits am 8. Oktober 1999 fotografisch als sternförmiges, 15.5m schwaches Objekt nachweisen. In der Nacht 14./15.11.1999 beobachtet Walter Kutschera den Kometen als sternartiges Objekt mit deutlicher Eigenbewegung innerhalb der 2-stündigen Beobachtung. Michael Jäger fotografiert den Kometen am 5.1.2000 als 13.8m helles Objekt mit einer praktisch sternförmigen Koma (<30") und einem 2' kurzen Schweif. Bei der Beobachtung vom 11./12.1. von Maik Meyer steht der Komet sehr nahe an einem 13m hellen Stern. Gemäß Walter Kutschera hatte der Komet am 24./25.1. seine Koma deutlicher ausgebildet. Am 26./27.2. konnte der false nucleus deutlicher erkannt werden. Michael Jäger fotografierte den Kometen in der gleichen und der folgenden Nacht mit dem 30cm-Deltagraph als 13.5m helles Objekt mit einer 50" kleinen Koma und einem etwa 2' kurzen Schweif.
Walter Kutschera kann in der Nacht 28./29.5. bei traumhafter Transparenz an der Kometenposition eine kondensierte Aufhellung trotz Dämmerung erkennen. Für Wolfgang Kriebel stellt der Komet am 8./9.6. im C8 ein leicht sichtbares, recht gut kondensiertes Objekt dar; die Angaben zu Helligkeit und Komadurchmesser sind wegen der Mitternachtsdämmerung aber sehr unsicher. Am 26./27.6. erscheint ihm der Komet stark kondensiert, der Schweif ist hell und leicht sichtbar. Dieter Schubert meldet für die gleiche Nacht eine hohe Konzentration zur Mitte hin sowie einen sehr schönen, breit gefächerten Schweif. Seine Beobachtung vom 28./29.6. wird durch durchziehende Wolken und einsetzende Dämmerung behindert. Wolfgang Kriebel hat am 29./30.6. den Eindruck, daß der DC-Wert deutlich zurückgegangen ist, ebenso wie Helligkeit und Komadurchmesser. In der gleichen Nacht erkennt Dieter Schubert unter guten Bedingungen die Koma als leicht oval.
Volker Kasten kann am 6./7.7. nichts vom Schweif erkennen; der Komet stand allerdings auch nur 18° hoch. David Bender kann in der gleichen Nacht bereits beim ersten Anblick ein 10' großes, längliches Nebelfleckchen erkennen, wobei ihm der Schweif deutlich auffallender erschien als die eigentliche Koma, insbesondere die äußeren Komabereiche zeigten sich erkennbar matter als der Schweif; der Schweif war so breit wie der Kopf des Kometen und über eine Länge von 10' sehr gut zu verfolgen; desweiteren war ein scheibchenförmiger Zentralbereich sichtbar. Volker Kasten fand den Kometen am 10./11.7. im C90 bei V=56x hingegen wenig eindrucksvoll mit DC=4-5 und einer 2.0' großen Koma; blickweise war auch ein fast sternförmiger, etwa 9.6m heller Kern sichtbar; im 14x100B zeigte der Komet ebenfalls ein sternförmiges Zentrum sowie einen Schweifansatz, doch war der Hintergrund zu hell für genauere Beobachtungen (Mond 73% bel., Komet niedrig im SW). Heinz Kerner kann den Kometen im 7x50B gerade eben erkennen. Daniel Köhn beobachtet am 14./15.7. eine runde Koma mit false nucleus; der Staubschweif ist leicht aufgefächert; die Gesamterscheinung erinnert ihn an eine Miniaturversion von Hyakutake. Am 16./17.7. vermutet er einen Jet in Schweifrichtung. Andreas Kammerer meldet am 21./22.7. im 9x63B eine sehr kompakte Koma mit auffälliger zentraler Kondensation, der Gasschweif ist gut erkennbar; im 8"SC, 51x schätzt er die Helligkeit des false nucleus (bei 161x: sternförmig) auf 8m, der Schweif geht in voller Breite von der Koma ab, wobei die ersten 15' auffallend sind. In der folgenden Nacht, 22./23.7., erscheint ihm die Koma im Fernglas deutlich größer und nicht mehr so kompakt wie am vorigen Abend, der Schweif ist aber erneut gut erkennbar. Dieter Schubert beobachtet eine runde Koma mit nahezu sternförmigem false nucleus und einen 9' langen Staubschweif. Auch David Bender sieht eine runde Koma mit hoher Konzentration zum Zentrum hin; die Helligkeit des sternförmigen false nucleus schätzt er auf 9.9m; der sehr gut erkennbare Schweif zeigt sich aufgefächert, wobei der östliche, scharf begrenzte Rand gerade verlief, während der westliche Rand gekrümmt war und sich diffus im Raum verlor. Laut Walter Kutschera war der Komet in jener Nacht hoch verdichtet, wobei die äußere Koma recht schwach wirkte; ein Streamer konnte im Ansatz gut erkannt werden. Volker Kasten beschreibt eine kompakte Koma mit fast sternförmiger Verdichtung sowie einen leicht aufgefächerten Schweif. Am 23./24.7. findet Daniel Köhn, daß der false nucleus leicht exzentrisch vom Komazentrum versetzt ist; zudem kann er einen Jet in Schweifrichtung erkennen, der im östlichen Teil des Staubschweifs in den Gasschweif mündet. Für Walter Kutschera ist der Komet wiederum hoch verdichtet; während der Schweif etwas kürzer wirkt, ist die äußere Koma ausgeprägter. David Bender konnte den Kometen am 31.7./1.8. mit einem 20cm-Refraktor letztmals in der noch hellen Dämmerung bei sehr schlechter Horizontdurchsicht ausmachen: indirekt war blickweise ein sehr diffuses Nebelfleckchen, praktisch ohne Kondensation zum Zentrum hin, erkennbar. Andreas Kammerer kann zur gleichen Zeit am korrekten Ort mehrfach einen von der Ausdehnung her kaum definierbaren Nebelfleck ausmachen, dessen Helligkeit nur knapp über dem noch dämmerigen Himmelshintergrund lag; er vermutet, daß es sich hierbei wohl nur um das photometrische Helligkeitszentrum handelte.
Andreas Kammerer
