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ROSETTA-KOMET
Trockeneis auf der Oberfläche
Redaktion / Pressemitteilung des DLR
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18. November 2016

Die Mission der Kometensonde Rosetta ist seit mehreren Wochen beendet, die Auswertung der Daten wird hingegen noch Jahre andauern. So gibt es auch immer wieder überraschende Ergebnisse über den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Jetzt entdeckten Wissenschaftler etwa, dass auf der Oberfläche von 67P kurzzeitig Trockeneis existieren kann.

67P

Mit dem Spektrometer VIRTIS, einem von elf Experimenten an Bord des Rosetta-Orbiters, konnte im Gebiet Anhur die Existenz von Kohlendioxid-Eis auf der Kometenoberfläche nachgewiesen werden. Die Stellen mit Trockeneis waren auf einer Fläche von etwa 80 mal 60 Metern Ausdehnung verteilt. Rechts der Bildmitte ist die markante Ebene Imhotep mit ihrer auffallend glatten Oberfläche zu sehen. Bild: ESA / Rosetta / Navcam [Großansicht]

Ende September dieses Jahres kam die Rosetta-Mission mit dem spektakulären Aufsetzen ihres Orbiters auf der Oberfläche des Kometen 67P/Churyumov-Gersimenko zum Ende ihrer Beobachtungsphase. Bis zu diesem Zeitpunkt hatte sie nach 4595 Tagen im All 7,9 Milliarden Kilometer zurückgelegt, sechs Vorbeiflüge an der Erde, am Mars und zwei Asteroiden absolviert und in einer mehr als zweijährigen Kampagne den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko auf seiner Reise durchs Sonnensystem begleitet und mit elf wissenschaftlichen Experimenten sowie mit einem 2014 bereits gelandeten Roboter Philae untersucht.

Jetzt wurde ein neues, durchaus überraschendes Ergebnis veröffentlicht, das auf Daten des Spektrometers VIRTIS (Visible and Infrared Imaging  Spectrometer) basiert: Das Instrument registrierte kurzzeitig erscheinendes Trockeneis, also Kohlendioxid-Eis, in bestimmten Oberflächenbereichen des Kometen und die anschließende Entstehung zweier ungewöhnlich großer Wassereisaufschlüsse.

"Erstmals konnte Kohlendioxid-Eis anhand von eindeutigen spektralen Eigenschaften innerhalb eines größeren Fleckens von etwa 80 mal 60 Metern im Gebiet Anhur auf der Oberfläche eines Kometen nachgewiesen werden", berichtet DLR-Planetenforscherin Gabriele Arnold, die die Arbeiten von VIRTIS in Deutschland koordiniert. Diese Beobachtung erfolgte an zwei aufeinanderfolgenden Tagen Ende März 2015, als der Komet nahe an der Sonne und sehr aktiv war.

Zu dieser Zeit wurde die südliche Hemisphäre des Kometen beleuchtet, die in der Anfangsphase der Beobachtungskampagne wegen der kometaren Jahreszeit im Dunklen lag. Die Messungen zeigen, dass der beobachtete Fleck aus einer Mischung weniger Prozente an Trockeneis mit dem allgegenwärtigen dunklen organischen Krustenmaterial nicht flüchtiger Materialkomponenten besteht.

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"Obwohl dieses Trockeneis eine häufige Komponente des Kometeninneren ist, wurde es bisher nicht auf einer Kometenoberfläche gefunden", erläutert Arnold. "Verantwortlich hierfür ist seine geringe Verdampfungstemperatur, die deutlich unter der des Wassereises liegt und dazu führt, dass es nach seinem Aufschluss unmittelbar sublimiert, also verdampft". 

Eine Untersuchung des gleichen Gebietes nach drei Wochen ergab deshalb auch das vollständige Verschwinden des Trockeneises. Modellrechnungen zeigen, dass der entdeckte Bereich mit der Trockeneis-Schicht bei einer Dicke von etwa neun Zentimetern 57 Kilogramm Kohlendioxid enthalten haben musste. Nach dem Verschwinden des Trockeneises beobachtete die OSIRIS-Kamera an Bord von Rosetta anhand stärkerer Blau-Anteile des rückgestreuten Lichts im April 2015 dort zwei große Flecken mit Wassereis, wo zuvor das Kohlendioxid verdampft war. Dieses Wassereis stammte wahrscheinlich aus Schichten, die unterhalb des Trockeneises gelagert waren.

"Es ist möglich, dass dieses Vorkommen aus dem letzten Periheldurchgang des Kometen im Jahre 2009 stammt", vermutet Arnold. "Es wäre dann eine Ablagerung des verdampften Trockeneises, das damals auf der Oberfläche kondensierte und dort in der anbrechenden dunklen Jahreszeit der südlichen Hemisphäre und mit wachsender Entfernung des Kometen zur Sonne eingefroren wurde." Damit erschließt sich ein saisonaler Zyklus für das Kohlendioxid, der der Umlaufperiode des Kometen von 6,5 Jahren entspricht, während der oberflächige Wassereis-Zyklus eher tageszeitlichen Schwankungen unterliegt.

Insgesamt wurden während der Rosetta-Mission etwa 220 GB wissenschaftliche Daten zur Erde gefunkt, deren komplexe Analyse weiterhin in vollem Gange ist und die künftig das Verständnis zur Herkunft, Natur, Beschaffenheit und der Rolle von Kometen im frühen Sonnensystem entscheidend verbessen werden. Prozesse der kometaren Aktivität und der Dynamik geben dabei wichtige Informationen über das Kometeninnere und damit über die Entwicklung und Herkunft dieser kleinen Körper, die zu den ältesten Objekten aus dem frühen Sonnensystem zählen, preis.

"Die variablen und dynamischen Eismerkmale auf der Oberfläche des Kometen zum Beispiel sind Ausdruck der komplexen kometaren Aktivität. Sie werden weitere Untersuchungen zur Herkunft und Geschichte des Kometen 67P erschließen", so Arnold abschließend. Über ihre Untersuchungen berichten die Wissenschaftler in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Science erschienen ist.

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siehe auch
Rosetta: Auch Krypton und Xenon auf 67P - 14. Juni 2016
Kometen: Lebensbausteine in Rosetta-Komet - 3. Juni 2016
Rosetta: Wassereis auf der Oberfläche von 67P - 14. Januar 2016
Rosetta: 67P und das Wasser der Erde - 28. September 2015
Rosetta, die astronews.com-Berichterstattung über die Rosetta-Mission
Links im WWW
DLR
Rosetta, Seite der ESA
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