Warum breiten sich Partikel von einem Kometen, die zu Meteorschauern führen, hauptsächlich entlang der Umlaufbahn des Kometen aus?

Die Kometenpartikel müssen nicht genau dieselbe Umlaufbahn wie der Komet beibehalten, um in der Nähe des Perihels eng beieinander zu bleiben, also dort, wo ihre Umlaufbahn die Erdumlaufbahn passiert.

Geringfügige Änderungen der Orbitalparameter der freigesetzten Staubpartikel können ein etwas höheres oder niedrigeres Aphel umfassen und somit die Umlaufzeit und die Zeit des Perihel (Erd)-Durchgangs ausreichend ändern, um die Partikel auszubreiten. Über viele Umdrehungen wird es sich schließlich über die gesamte Umlaufbahn ausbreiten.

Zusätzlich unterliegen die Umlaufbahnen der Staubpartikel Änderungen aufgrund der Wechselwirkung mit dem Sonnenwind und der Sonnenstrahlung, die im Laufe der Zeit ihre Umlaufbahnen verändern (Yorp-Effekt, Yarkovsky-Effekt, Strahlungsdruck usw.).

Dieses Verhalten erklärt auch, dass die Meteoritenschauer in einigen Jahren stärker sein werden, wenn die Erde einen Teil durchquert, in dem die Partikel noch keine Zeit hatten, sich gleichmäßiger zu verteilen.

Nachtrag: Die andere Schweiffrage Wie können Kometen Schweife haben, wenn es im Weltall keinen Luftwiderstand gibt? ist verwandt. Die (sichtbaren) Schweife werden jedoch entweder durch (ionisiertes) Gas oder (kleine) Staubpartikel (nm ... µm) verursacht, die das Licht streuen. Während diese Staubpartikel sicherlich auch Meteore erzeugen können, wirkt der Strahlungsdruck umso weniger effizient auf sie, je größer die Partikel sind, sodass ihre Umlaufbahnentwicklung viel langsamer ist. Und Kometen setzen auch viele größere Partikel von µm bis cm frei (genaue Größenverteilung Gegenstand von Diskussionen und Analysen insbesondere im Anschluss an die Rosetta-Mission, auch abhängig von Kometengröße und -alter), die im sichtbaren Licht nicht leicht sichtbar sind wenn man es von der Erde aus beobachtet.

Es ist Orbitalmechanik. Wenn ein Komet einen Stein mit sehr geringer Geschwindigkeit ausstößt, landet der Stein auf einer Umlaufbahn, die der des Kometen sehr ähnlich ist. Diese Umlaufbahn kann jedoch eine etwas andere Periode haben. Über viele Umlaufbahnen driftet das Gestein also mit geringer seitlicher Verschiebung entlang der Umlaufbahn. Änderungen in den anderen Orbitalelementen verursachen keine Verschiebung, die sich mit der Zeit ansammelt, wie die Verschiebung, die durch eine Änderung der Umlaufzeit verursacht wird.

Wenn der Komet den Stein nach vorne schleudert, verlängert sich seltsamerweise die Umlaufzeit des Steins, so dass er bald hinter dem Kometen zurückfällt und dies im Durchschnitt im Laufe der Zeit auch weiterhin tut.