Rosetta-Komet entstaubt sich
Redaktion
/ Pressemitteilung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung astronews.com
27. Januar 2015
Der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko
hat in den vergangenen Monaten offenbar damit begonnen, eine Staubschicht
abzuwerfen, die sich seit dem letzten Vorüberflug des Kometen an der Sonne auf
dessen Oberfläche angesammelt hatte. Dies ergaben jetzt vorgestellte
Untersuchungen mithilfe des Spektrometers COSIMA an Bord der europäischen Sonde
Rosetta.
Beispiel für ein Staubkörnchen, das von
COSIMA gesammelt wurde.
Bild: ESA / Rosetta / MPS für COSIMA Team
( MPS / CSNSM / UNIBW / TUORLA / IWF / IAS / ESA) [weitere
Ansicht] |
Die ESA-Raumsonde Rosetta bietet derzeit einzigartige Einblicke in
den Lebenszyklus der staubigen Oberfläche eines Kometen. In den vergangenen
Monaten konnte das Sekundärionen-Massenspektrometer COSIMA an Bord der Sonde
mitverfolgen, wie der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko seinen staubigen, äußeren
Mantel Schicht für Schicht abstreift. Dafür fängt das Instrument Staubteilchen
aus der Umgebung des Kometen ein, bildet sie ab und analysiert ihre
Zusammensetzung. Das COSIMA-Team wird vom Max-Planck-Institut für
Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen geleitet.
Die jetzt vorgestellte Studie umfasst den Zeitraum von August bis Oktober
vergangenen Jahres. In dieser Missionsphase näherte sich der Komet
67P/Churyumov-Gerasimenko der Sonne von 535 Millionen Kilometern auf 450
Millionen Kilometer an. Während des Großteils dieser Zeit umkreiste die
Raumsonde Rosetta "ihren" Kometen in einer Entfernung von etwa 30 Kilometern.
Die Forscher des COSIMA-Teams konnten beobachten, wie zahlreiche größere
Staubkörnchen auf die Sammelplatte ihres Instruments auftreffen - üblicherweise
mit relativ geringen Geschwindigkeiten von ein bis zehn Metern pro Sekunde. Die
Teilchen, die ursprünglich einen Durchmesser von mindestens 0,05 Millimetern
hatten, zerbrachen beim Aufprall. Dies deutet auf einen vergleichsweise lockeren
Aufbau der Staubkörnchen hin. Enthielten sie Eis, würde sich ein anderes Bild
zeigen: Sie wären nicht zerbrochen und das Eis wäre kurz nach dem Berühren der
Sammelplatte verdunstet und hätte Lücken in der eingefangenen Struktur
zurückgelassen.
Die gesammelten Staubkörner besitzen einen hohen Natriumanteil und teilen
Eigenschaften mit den sogenannten interplanetaren Staubpartikeln. Diese speisen
Meteorschauer wie zum Beispiel die jährlichen Perseiden und Leoniden, die von
den Kometen 109P/Swift-Tuttle beziehungsweise 55P/Tempel-Tuttle stammen. "Die
Staubpartikel, die freigesetzt wurden, als der Komet gerade wieder aktiv wurde,
sind 'luftig' aufgebaut. Sie enthalten kein Eis, aber viel Natrium. Mit ihnen
haben wir das Ausgangsmaterial interplanetarer Staubpartikel gefunden,"
beschreibt Rita Schulz vom Scientific Support Office der ESA.
Die Wissenschaftler nehmen an, dass die untersuchten Körner nach dem letzten
Sonnenvorbeiflug auf der Kometenoberfläche "gestrandet" sind, als die
Gasproduktion nachließ und nicht mehr dazu ausreichte, Staubkörner von der
Oberfläche wegzuheben. Während der Staub auf diese Weise an die Oberfläche
gebunden war, verdunstete das Gas in geringem Umfang weiter. Der Komet entfernte
sich weiter von der Sonne; das Gas verdampfte aus immer tieferen Schichten. Im
Ergebnis trocknete der Komet so an der Oberfläche und direkt darunter aus.
"Wir denken, dass diese locker aufgebauten Körnchen von einer staubigen
Schicht stammen, die sich seit dem letzten Sonnenvorbeiflug des Kometen
aufgebaut hat", erklärt Martin Hilchenbach vom MPS in Göttingen, Leiter des
COSIMA-Teams. "Erst jetzt, wo die Aktivität des Kometen erneut zunimmt, sehen
wir, wie sich diese Schicht abbaut. Für die kommenden Monate erwarten wir
deshalb, eisreichere Teilchen zu messen."
Der Komet befindet sich auf einem sechseinhalbjährigen Umlauf um die Sonne
und steuert derzeit auf seinen Sonnenvorbeiflug im August dieses Jahres zu. Zu
diesem Zeitpunkt werden Rosetta und der Komet lediglich 180 Millionen
Kilometer von der Sonne entfernt sein und sich zwischen den Umlaufbahnen von
Erde und Mars befinden. Wenn der Komet wieder wärmer wird, nimmt die
Gasproduktion zu und die Staubkörner, die die trockenen Oberflächenschichten
ausmachen, werden in die innere Koma, die Atmosphäre des Kometen, gehoben.
Irgendwann wird die eintreffende Sonnenenergie hoch genug sein, um den
gesamten alten Staub zu entfernen und neues Material zu Tage zu fördern. "Ein
Großteil des staubigen Mantels sollte bis jetzt verloren sein und wir werden
bald Teilchen mit ganz anderen Eigenschaften analysieren", so Schulz.
COSIMA wurde von einem Konsortium unter Leitung des Max-Planck-Instituts für
extraterrestrische Physik in Garching bei München in Zusammenarbeit mit zahlreichen
anderen europäischen Instituten gebaut. Das COSIMA-Team wird vom
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen geleitet. Von ihren
ersten Ergebnissen berichten die Forscher in der aktuellen Ausgabe der
Fachzeitschrift Nature.
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