Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kometen eher "eisige Staubbälle" als "schmutzige Schneebälle"?

13.10.2005


Max-Planck-Forscher in Katlenburg-Lindau blicken mit den Kameras OSIRIS ins Innere des Kometen Tempel 1


Entwicklung des Kometenstaubs. Links ist das Bild des Kometen vor dem Einschlag zu sehen, rechts ein Bildausschnitt zehn Minuten vor dem Einschlag sowie 21 Stunden und 47 Stunden danach. Die projizierte Richtung zur Sonne ist nach oben, die Bewegungsrichtung des Kometen und des Projektils sind eingezeichnet. Bild: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung


Entwicklung des Kometenstaubs. Bilder des Kometen vor dem Einschlag wurden von den Bildern subtrahiert, so dass nur die beim Einschlag erzeugte Wolke sichtbar ist. Die projizierte Richtung zur Sonne ist nach oben, v zeigt die Bewegungsrichtung des Kometen an. Bild: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und Laboratoire d’Astrophysique de Marseille



Als die NASA am 4. Juli 2005 ein Projektil in den Kometen Tempel 1 schoss, um Kometenmaterial in den Weltraum zu schleudern, da verfolgten Wissenschaftler das Ereignis unter anderem mit Hilfe der OSIRIS-Kameras an Bord der ESA-Kometensonde Rosetta, die unter Federführung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung entwickelt worden waren. Die Kameras filmten den Kometen von fünf Tagen vor dem Einschlag bis zehn Tage nach dem Einschlag. Aus den OSIRIS-Messungen des Auswurfs schließen Forscher jetzt, dass der Komet mehr Staub als Wasser enthält (Nature, 13. Oktober 2005 und Science, 14. Oktober 2005).

... mehr zu:
»Einschlag »Komet »OSIRIS


Die Max-Planck-Forscher beobachteten die Folgen des Einschlags des 380 Kilogramm schweren Kupfer-Projektils, das mit einer Geschwindigkeit von 10 km/s in die Kometenoberfläche gerast war, und verglichen die Daten mit denen der normalen Koma - des "Schweifs" - des Kometen vor und nach dem Ereignis. Die Koma besteht vor allem aus Wasserdampf und Staub, die durch Sonneneinstrahlung von der Oberfläche des Kometen abgelöst werden. Das Eis geht dabei in den gasförmigen Zustand über, ohne zu verflüssigen; es "sublimiert". Die frei werdenden Moleküle werden schneller, reißen die Staubteilchen mit und beschleunigen sie zusätzlich.

Der Staub in der Koma ist sichtbar, da er das Sonnenlicht reflektiert. Der beim Einschlag freigesetzte Staub wurde mit der Telekamera (Narrow Angle Camera) von OSIRIS mit einer Auflösung am Kometen von 3000 Kilometer beobachtet.

In den Stunden und Tagen nach dem Einschlag zeigte sich der zusätzliche Staub durch einen Helligkeitszuwachs in der Koma des Kometen (s. Abb. 1). Es bildete sich zunächst eine Wolke, die aufgrund der Geometrie des Auswurfs aus dem Krater halbkreisförmig war. Später wurde der Staub durch den Strahlungsdruck der Sonne von der Sonne weg beschleunigt.

Aufgrund der Entfernung der Staubwolke vom Kern in verschiedenen Bildern kann man die Geschwindigkeit des Staubs abschätzen: Die Staubteilchen entfernten sich mit einer typischen Geschwindigkeit von ca. 110 m/s vom Kern, die schnellsten Teilchen mit mindestens 300 m/s.

Der Anstieg der Helligkeit durch den beim Einschlag erzeugten Staub dauerte ungefähr 40 Minuten (s. Abb. 3). Es wird vermutet, dass ein Großteil des Materials den Kometenkern beim Einschlag als eishaltige Staubkörner (icy grains) verlassen hat. Danach waren die einzelnen Körner dem Sonnenlicht ausgesetzt und sublimierten. Der Staub in den Körnern zerbröselte bei diesem Prozess. Mehr Staub hat eine größere Oberfläche und reflektiert so mehr Sonnenlicht; so steigt die Helligkeit an.

Die Wassermoleküle (H2O) werden durch die ultraviolette Strahlung der Sonne zerlegt, größtenteils in OH + H. Die OH-Radikale fluoreszieren und konnten daher mit der Weitwinkelkamera (wide angle camera) von OSIRIS gemessen werden. Daraus wurde die beim Einschlag erzeugte Menge von Wasser berechnet. Sie ist mit 4.500 Tonnen deutlich geringer als die geschätzte Gesamtmasse der Staubteilchen, die aus der Helligkeit des Staubes bestimmt wird. Die Forscher vermuten daher, dass die Vorstellung vom Kometen als einem "schmutzigen Schneeball" aus den 1950er Jahren wohl korrigiert werden sollte - Tempel 1 hat sich eher als "eisiger Staubball" entpuppt.

Die Kameras gaben noch weiteren Einblick ins Innere des Kometen: Das Molekül-Radikal CN kommt im Auswurf des Einschlags relativ zum Wasser etwas häufiger vor als in der normalen Koma vor und nach dem Einschlag. Daraus lässt sich schließen, dass es sich das Innere des Kometenkerns chemisch anders zusammensetzt als seine Oberfläche. Und: In den Stunden und Tagen nach dem Einschlag wurde keine erhöhte Aktivität des Kometen Tempel 1 entdeckt. Die Forscher vermuten daher, dass die bei Kometen häufig beobachteten Helligkeitsausbrüche nicht von Meteoriteneinschlägen verursacht werden.

Originalveröffentlichung:

Michael Küppers, Ivano Bestini, Sonia Fornasier, Pedro J. Gutierrez, Stubbe F. Hviid, Laurent Jorda, Horst Uwe Keller, Jörg Knollenberg, Detlef Koschny, Rainer Kramm, Luisa-Maria Lara, Holger Sierks, Nicolas Thomas, Cesare Barbieri, Philippe Lamy, Hans Rickman, Rafael Rodrigo & the OSIRIS team
A large dust/ice ratio in the nucleus of comet 9P/Tempel 1
Nature, 13 October 2005

H. U. Keller, M. Küppers et. al.
Deep Impact Observations by OSIRIS Onboard the Rosetta Spacecraft
Science, 14 October 2005 (Science Express, 6 September 2005)

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: Einschlag Komet OSIRIS

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Flashmob der Moleküle
19.01.2017 | Technische Universität Wien

nachricht Verkehrsstau im Nichts
19.01.2017 | Universität Konstanz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flashmob der Moleküle

19.01.2017 | Physik Astronomie

Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn

19.01.2017 | Medizin Gesundheit

Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

19.01.2017 | Verfahrenstechnologie