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Verräterische Wassereismuster auf 67P
Redaktion
/ Pressemitteilung des DLR
astronews.com
24. September 2015
Mithilfe des Instruments VIRTIS an Bord der Raumsonde Rosetta
haben Wissenschaftler nun Ursprung und Mechanismus der beobachteten Aktivität
auf der Oberfläche des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko entschlüsseln können.
Einen entscheidenden Hinweis lieferten auffällige Wassereismuster am Nacken des
Kometen, die dem Tag-Nacht-Rhythmus folgen.
Seit ihrer Ankunft beobachtet die
Kometensonde Rosetta die "Jets" aus Gas und
Staub. Vor allem im "Nacken" des Kometen haben
zahlreiche Gasausbrüche ihren Ursprungsort.
Bild: ESA / Rosetta / NAVCAM [Großansicht] |
Kometen sind imposante Erscheinungen am Nachthimmel. Auf ihrer Bahn ins
Innere des Sonnensystems erwärmen sich ihre eisigen Kerne und setzen Gas und
Staub frei. Die ausströmenden Gase, allen voran Wasserdampf, die auch die
Staubpartikel mitreißen können, bilden eine Koma und einen Kometenschweif.
Die Raumsonde Rosetta der europäischen Weltraumagentur ESA konnte
bereits im September 2014 die frühe Aktivität des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko
untersuchen. Lokale Gas- und Staub-Fontänen wurden damals von täglich
wiederkehrenden Wassereismustern am "Nacken" des Kometen begleitet. Das zeigen
jetzt ausgewertete Beobachtungen des Instruments VIRTIS (Visible and
Infrared Thermal Imaging Spectrometer).
"Wie und wo genau die Quellen der kometaren Aktivität entstehen, war bisher
ein weitgehend ungelöstes Rätsel der Kometenforschung", erläutert Dr. Gabriele
Arnold vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), die die deutschen
wissenschaftlichen Beiträge zum Instrument VIRTIS leitet. Mit der Entdeckung der
Eismuster ließ sich nun nachweisen, dass zu bestimmten Tageszeiten Wasserdampf
aus dem Kometeninneren an die Oberfläche strömt, anschließend im Schatten
gefriert und bei Sonnenlicht erneut verdampft, um endgültig in den Weltraum zu
entweichen.
"Wir sehen bei Churyumov-Gerasimenko ein außergewöhnlich dunkles Objekt,
dessen Oberfläche weitgehend eisfrei ist", erläutert Arnold. "Trotzdem ist der
Komet voller Aktivität, die Wasser und andere flüchtige Bestandteile aus dem
reichhaltigen inneren Reservoir nach außen frei setzt", so die Wissenschaftlerin
vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin.
Schnell wurden die Forscher auf die Eismuster aufmerksam, die dem
Tag-Nacht-Rhythmus folgen. Sobald ein Wasserdampf speiender Ort auf der
Oberfläche im Laufe der Kometenrotation abgeschattet war, bildete sich das Eis.
Daraus schlussfolgerten die Wissenschaftler, dass Wasserdampf in den eisreichen
Untergrundschichten entstehen muss, wo die Temperaturen nach dem unmittelbaren
Sonnenuntergang noch höher sind, als an der Oberfläche.
Von dort bahnt sich der Wasserdampf durch das ausreichend poröse
Kometenmaterial seinen Weg zur Oberfläche und kondensiert. Die
Wasserdampfkondensation aus der umgebenden Gashülle, genannt Koma, reicht nicht
aus, um das Eis an der Oberfläche zu erklären. Dieser Prozess wird erst in
größerer Nähe zur Sonne effektiv. "Die Untersuchungen von VIRTIS entschlüsseln
somit erstmals einen der möglichen Mechanismen, der die lokale Aktivität des
Kometen antreibt", unterstreicht Arnold.
Auch die Kometen 9P/Tempel 1 und 103P/Hartley 2 zeigten lokale
Wassereiserscheinungen, die sich mit einem ähnlichen Tag-Nacht-Zyklus erklären
lassen. Die Wissenschaftler gehen deshalb davon aus, dass es sich bei ihrer
Entdeckung, um einen Prozess handelt, der auch auf anderen Kometen anzutreffen
ist. Über ihre Resultate berichtet das Team in der aktuellen Ausgabe des
Fachmagazins Nature.
Die Raumsonde Rosetta erreichte den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko
im August 2014 und beobachtete seitdem die zunehmende Aktivität des Kometen. Am
13. August 2015 erreichte dieser seine größte Annäherung an die Sonne.
Sechseinhalb Jahre benötigt 67P für einen Sonnenumlauf und bewegt sich nun
langsam wieder in Richtung des äußeren Sonnensystems.
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