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Komet Churyumov-Gerasimenko: Pechschwarz und voller Gegensätze

Geschrieben am 17.12.2014, 08:15:57 in Kategorie: Mission "Rosetta" mit Lander "Philae"

Noch stehen die Wissenschaftler der Kometenmission Rosetta am Anfang mit ihrer Auswertung aller Daten, die die insgesamt 21 Instrumente auf Muttersonde und Lander Philae aus dem All gesendet haben. Für sieben der elf Instrumente auf der Rosetta-Sonde erscheinen nun erste Ergebnisse in einer Sonderausgabe der Wissenschaftszeitschrift "Science".

Der extrem dunkle Komet Churyumov-Gerasimenko zeigt sich dabei als sehr heterogener Körper mit einer abwechslungsreichen Oberfläche, einer Koma mit Variationen und Gänsehaut-ähnlichen Strukturen, die die Forscher noch nicht erklären können. "Zurzeit analysieren und diskutieren wir bereits die nächsten Daten", sagt DLR-Kometenforscher Dr. Ekkehard Kührt, der die wissenschaftlichen Beteiligungen des DLR an der Rosetta-Mission leitet. "Churyumov-Gerasimenko hat noch Vieles, was es zu entschlüsseln gilt."

Komet Churyumov-Gerasimenko gehört zur den dunkelsten Objekten in unserem Sonnensystem - die Reflexion des Sonnenlichts, die das Spektrometer VIRTIS (Visible, Infrared and Thermal Imaging Spectrometer) festgestellt hat, beträgt gerade einmal sechs Prozent. Dies könnte daran liegen, dass die Oberfläche des Kometen mit dunklen Materialien wie Eisensulfide, dunkle Silikate und kohlenstoffreichen Verbindungen angereichert ist. "Sehr wahrscheinlich ist auch nur wenig oder überhaupt kein Wassereis an der unmittelbaren Oberfläche des Kometenkerns", sagt DLR-Wissenschaftlerin Dr. Gabriele Arnold vom VIRTIS-Team. "Es ist aber zweifelsohne im Inneren Wassereis vorhanden." Bei seiner Reise durch das Sonnensystem hat Churyumov-Gerasimenko wohl einen Großteil des Wassereises in seinen äußeren Schichten durch Sublimation verloren.

Nachweis organischer Verbindungen

"Eine der interessantesten Entdeckungen ist aber der Nachweis von langkettigen Kohlenwasserstoffverbindungen", sagt die Planetenforscherin. Damit konnte die Existenz solcher organischen Verbindungen - Vorläufer von Aminosäuren - auf einer Kometenoberfläche festgestellt werden. Von der Erde aus ist dies nicht möglich. "Die Bildung solcher Verbindungen erfordert komplexe Reaktionen unter Wirkung von UV- oder kosmischer Strahlung bei tiefen Temperaturen, wie sie nur in den äußeren Regionen des Sonnensystems jenseits des Neptunorbits vorherrschen." Churyumov-Gerasimenko könnte für die Planetenforscher somit ein Blick in die frühen Phasen unseres Sonnensystems bedeuten.

Koma je nach Tageszeit

Dass vor allem Wasser, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid die Koma des Kometen bilden, ergaben die Messungen mit ROSINA, einem Massenspektrometer, das Moleküle und Ionen selbst im Hochvakuum der Kometenkoma mit höchster Empfindlichkeit nachweisen kann. "Interessant ist, dass sich das Massenverhältnis dieser drei Bestandteile über einen Kometentag hinweg stark ändert", erläutert DLR-Kometenforscher Dr. Ekkehard Kührt aus dem ROSINA-Wissenschaftlerteam. Während der Rotation des Kometen erfasste das Massenspektrometer mal einen deutlich höheren Anteil an Wassermolekülen, mal ein höheren Anteil an Kohlendioxid-Molekülen. "Das deutet darauf hin, dass die Eise, aus denen die Gasmoleküle stammen, ungleich im Kern verteilt sind." Im weiteren Verlauf der Mission soll herausgefunden werden, ob diese Heterogenität ein Ergebnis der Entstehung des Kometen vor vielen Milliarden Jahre ist oder ob spätere Differenzierungsprozesse dafür verantwortlich sind.

Dünen und Gänsehaut-Buckel

Die Auswertung der OSIRIS-Kamera zeigte, wie unterschiedlich die verschiedenen Regionen des Kometen strukturiert sind. Rund 70 Prozent der Kometenoberfläche sind bereits erfasst worden - die bisher noch nicht abgebildete südliche Hemisphäre ist noch nicht ausreichend beleuchtet. Insgesamt unterschiedliche 19 Regionen stellten die Wissenschaftler fest und benannten sie nach ägyptischen Gottheiten. Grob kategorisiert ergaben sich bei der Auswertung der Kamera-Bilder fünf dominierende verschiedene Oberflächentypen: die staubbedeckten Gebiete, bröckeliges Material, großflächige Vertiefungen, glattes Gelände und freiliegende kompakte Strukturen. "Die Oberfläche des Kometen ist extrem abwechslungsreich und keineswegs einheitlich", sagt DLR-Kometenforscher Kührt. Zu sehen sind auf den OSIRIS-Aufnahmen auch dünenähnliche Wellen oder auch Gänsehaut-ähnliche Erhöhungen mit einem Durchmesser von rund drei Metern - deren Entstehungsprozess muss allerdings noch untersucht und erklärt werden.

Rätselhafter "Körperbau"

Rätselhaft bleibt auch noch die Entstehung des ungewöhnlich geformten Kometenkörpers. Der entenähnliche Churyumov-Gerasimenko hat einen Kopf sowie einen größeren Körper - beide Bestandteile sind mit einem schmalen Hals miteinander verbunden. Es könnte sein, dass zwei einzelne Kometen aneinander geschwebt und eine Einheit gebildet haben. Möglich wäre aber auch, dass der dünne Hals durch Erosion entstanden ist und so aus einem Kometen scheinbar zwei "Körperteile" entstanden sind. Deutlich ist bisher auf den OSIRIS-Bildern zu sehen, dass der Grat zwischen den beiden Kometenteilen die bisher aktivste Zone ist, in der Gas ausströmt und Staubteilchen ins All reißt.

"Wir werden die bisher erfassten Daten von der Annäherung, dem Orbit und der Landung weiterhin analysieren und sicherlich noch mehr über Churyumov-Gerasimenko und somit über die Entstehung unseres Sonnensystems erfahren", ist sich Kometenforscher Dr. Ekkehard Kührt vom DLR-Institut für Planetenforschung sicher.

Quelle

DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.
Das DLR (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V.) ist die deutsche Raumfahrtagentur. Es wurde 1969 durch den Zusammenschluss mehrerer Einrichtungen gegründet.

Webseite: http://www.dlr.de

Dicht dran an Churyumov-Gerasimenko
Dieses Bild von Churyumov-Gerasimenko zeigt den Kometen aus nur acht Kilometern Entfernung. Die OSIRIS-Kamera der Rosetta-Mission nahm das Gebiet am Kopf des Kometen auf. Die Auflösung beträgt 15 Zentimeter/Pixel.
© ESA / Rosetta / MPS for OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA
Abwechslungsreiche Oberfläche
Die Wissenschaftler des OSIRIS-Teams unterteilten den Kometen Churuymov-Gerasimenko in 19 unterschiedliche Regionen.
© ESA / Rosetta / MPS for OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA
Aktivität auf Churyumov-Gerasimenko
Diese Aufnahme der OSIRIS-Kamera vom 28. August 2014 zeigt eine Vertiefung auf dem Kometen Churyumov-Gerasimenko, aus dem Gas ausströmt. Erkennbar wird dies in der rechten Aufnahmen mit verstärktem Kontrast. Aufgenommen wurde das Bild aus 60 Kilometern Entfernung mit einer Auflösung von einem Meter/Pixel.
© ESA / Rosetta / MPS for OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA
Gänsehaut auf dem Kometen
Nahaufnahmen mit der OSIRIS-Kamera zeigen Gänsehaut-ähnliche Strukturen auf dem Kometen Churuymov-Gerasimenko. Die etwa drei Meter großen Strukturen sind an sehr steilen Hängen und Klippen zu finden. Der Entstehungsprozess muss noch untersucht und erklärt werden.
© ESA / Rosetta / MPS for OSIRIS Team MPS / UPD / LAM / IAA / SSO / INTA / UPM / DASP / IDA

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