Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Kometen: weiche Schale, harter Kern?

31.07.2015

Komet Churyumov-Gerasimenko gibt neue Rätsel auf: Bodenmessungen des Landemoduls «Philae» deuten darauf hin, dass sich der Komet verändert hat. Forschende waren bislang davon ausgegangen, dass er seit seiner Entstehung vor rund 4,5 Milliarden Jahren praktisch im gleichen Zustand geblieben war. Die Resultate der Studie, an der auch Forschende der Universität Bern beteiligt sind, wurden im Magazin «Science» publiziert.

Hart wie vereister Schnee statt lose und weich wie Staub: Offensichtlich ist das Material unter der Oberfläche von Komet Churyumov-Gerasimenko weitaus härter als es viele Fachleute erwarteten – dies ergaben zumindest Messungen des Kometen-Landers «Philae».


Die MUPUS PEN(etrator) genannte Tiefensonde wurde nach der Landung ausgesetzt. Der Hammermechanismus sollte den Stab in den Kometenboden hämmern - scheiterte aber an der harten Oberfläche.

© ESA / ATG media lab

Karsten Seiferlin, Planetologe und Projektmanager am Physikalischen Institut der Universität Bern, war direkt an der Entdeckung beteiligt und ist Co-Autor eines «Science»-Artikels, in dem die Messergebnisse publiziert wurden. «Die Verfestigung des Materials deutet auf Prozesse hin, die den Kometen nachhaltig verändert haben oder immer noch verändern», sagt er.

Für die Rosetta-Mission sei diese Erkenntnis sehr bedeutsam: «Man nahm ursprünglich an, dass Kometen sich seit ihrer Entstehung praktisch nicht verändert haben und somit Aufschluss über die Bildung von Planeten und Kometen geben würden.» Die jüngsten Resultate der «Rosetta»-Mission zeigten nun aber, dass man die Möglichkeit von Veränderungen berücksichtigen müsse.

Ein erster Hinweis auf eine harte Schicht nahe der Oberfläche ergab sich laut Seiferlin schon aus dem überraschend weiten Sprung, den Philae bei seiner dramatischen Landung im November 2014 nach dem ersten Kontakt mit dem Kometen vollzog.

Einen direkten Beweis für die harte Schicht lieferte dann das Instrument MUPUS, das Seiferlin von 1994 bis 2002 als Projektleiter betreute – damals noch im Institut für Planetologie an der Universität Münster. Das eigentliche Ziel des Instruments war es, mittels eines Hammermechanismus einen etwa 35 cm langen und mit Temperatursensoren ausgestatteten Stab (MUPUS PEN) in den Boden zu schlagen, um dort die Temperaturen unter der Oberfläche zu messen.

Philaes Hammer kam nicht durch

Dabei lief indes nicht alles glatt: Zwar arbeitete das Instrument zunächst fehlerfrei und genau wie geplant. Es setzte die Temperatursonde in etwa 60 cm Abstand von Philae aus, wo danach der Hammer mit seiner Arbeit begann und versuchte, den Messstab in den Kometenboden zu schlagen.

Da aber kein Fortschritt erkennbar war, wurde die Hammerleistung automatisch bis zum Maximum erhöht. Obwohl die stärkste Hammerstufe auf der Erde ausreicht, um zum Beispiel Gasbeton-Steine oder sehr festen Schnee zu knacken, scheiterte das geplante Eindringen auf Churyumov-Gerasimenko letztlich an der unerwarteten Härte des Kometenbodens.

Die Gründe für die beobachtete Härte sind laut Karsten Seiferlin unklar. Man könne sowohl an relativ kurz zurückliegende Vorgänge denken, die durch die in Sonnennähe starke Strahlung angetrieben werden, als auch an weit zurückreichende Prozesse, die mit der Entstehung und Entwicklung von Churyumov-Gerasimenko zusammenhängen. «Der Komet hatte 4,5 Milliarden Jahre Zeit, sich zu verändern.»

Ein Komet mit Amnesie

Nun sei es besonders wichtig, diese Veränderungen zu verstehen, da die ESA-Raumsonde Rosetta anscheinend um einen Kometen kreise, der eben nicht mehr – wie anfangs erwartet – seit Jahrmilliarden unverändert geblieben ist. Seiferlin: «Der erhoffte Zeuge der Entstehung des Sonnensystems leidet gewissermassen an Amnesie.» Die getroffenen Aussagen müssen demnach entsprechend vorsichtig bewertet werden. «Wie fast jedes Mal, wenn Raumsonden einen bis dahin unbekannten Körper untersuchen, kam alles anders als gedacht. Die Natur überrascht uns immer wieder und lässt uns mit mehr Fragen zurück, als wir vorher hatten.»

Die von MUPUS auf Philae beobachteten Veränderungen betreffen aber vermutlich nur die sogenannten flüchtigen Bestandteile wie Wassereis, und nicht die Mineralien und Stoffe, die in einer anderen, aktuellen Studie der Universität Bern beschrieben wurden (vgl. Medienmitteilung UniBE «Glücksfall zeigt, aus welchen Elementen «Chury» besteht» von gestern Mittwoch 29.7.15).

Angaben zur Publikation:
T. Spohn, J. Knollenberg, A.J. Ball, M. Banaszkiewicz, J. Benkhoff, M. Grott, J. Grygorczuk, C. Hüttig, A. Hagermann, G. Kargl, E. Kaufmann, N. Kömle, E. Kührt, K.J. Kossacki, W. Marczewski, I. Pelivan, R. Schrödter, K. Seiferlin: Thermal and Mechanical Properties of the Near-Surface Layers of comet 67P/Churyumov-Gerasimenko, Science, 31.07. 2015, in press

Weitere Informationen:

http://www.medienmitteilungen.unibe.ch

Nathalie Matter | Universität Bern

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht Etwas lauert im Herzen des Quasars 3C 279
07.04.2020 | Max-Planck-Institut für Radioastronomie

nachricht Quantenphysik: Dispersion der „Bethe Strings” experimentell beobachtet
07.04.2020 | Universität zu Köln

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: Belle II liefert erste Ergebnisse: Auf der Suche nach dem Z‘-Boson

Vor ziemlich genau einem Jahr ist das Belle II-Experiment angelaufen. Jetzt veröffentlicht das renommierte Journal Physical Review Letters die ersten Resultate des Detektors. Die Arbeit befasst sich mit einem neuen Teilchen im Zusammenhang mit der Dunklen Materie, die nach heutigem Kenntnisstand etwa 25 Prozent des Universums ausmacht.

Seit etwa einem Jahr nimmt das Belle II-Experiment Daten für physikalische Messungen. Sowohl der Elektron-Positron-Beschleuniger SuperKEKB als auch der...

Im Focus: Belle II yields the first results: In search of the Z′ boson

The Belle II experiment has been collecting data from physical measurements for about one year. After several years of rebuilding work, both the SuperKEKB electron–positron accelerator and the Belle II detector have been improved compared with their predecessors in order to achieve a 40-fold higher data rate.

Scientists at 12 institutes in Germany are involved in constructing and operating the detector, developing evaluation algorithms, and analyzing the data.

Im Focus: Wenn Ionen an ihrem Käfig rütteln

In vielen Bereichen spielen „Elektrolyte“ eine wichtige Rolle: Sie sind bei der Speicherung von Energie in unserem Körper wie auch in Batterien von großer Bedeutung. Um Energie freizusetzen, müssen sich Ionen – geladene Atome – in einer Flüssigkeit, wie bspw. Wasser, bewegen. Bisher war jedoch der präzise Mechanismus, wie genau sie sich durch die Atome und Moleküle der Elektrolyt-Flüssigkeit bewegen, weitgehend unverstanden. Wissenschaftler*innen des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung haben nun gezeigt, dass der durch die Bewegung von Ionen bestimmte elektrische Widerstand einer Elektrolyt-Flüssigkeit sich auf mikroskopische Schwingungen dieser gelösten Ionen zurückführen lässt.

Kochsalz wird in der Chemie auch als Natriumchlorid bezeichnet. Löst man Kochsalz in Wasser lösen sich Natrium und Chlorid als positiv bzw. negativ geladene...

Im Focus: When ions rattle their cage

Electrolytes play a key role in many areas: They are crucial for the storage of energy in our body as well as in batteries. In order to release energy, ions - charged atoms - must move in a liquid such as water. Until now the precise mechanism by which they move through the atoms and molecules of the electrolyte has, however, remained largely unknown. Scientists at the Max Planck Institute for Polymer Research have now shown that the electrical resistance of an electrolyte, which is determined by the motion of ions, can be traced back to microscopic vibrations of these dissolved ions.

In chemistry, common table salt is also known as sodium chloride. If this salt is dissolved in water, sodium and chloride atoms dissolve as positively or...

Im Focus: Den Regen für Hydrovoltaik nutzen

Wassertropfen, die auf Oberflächen fallen oder über sie gleiten, können Spuren elektrischer Ladung hinterlassen, so dass sich die Tropfen selbst aufladen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung (MPI-P) in Mainz haben dieses Phänomen, das uns auch in unserem Alltag begleitet, nun detailliert untersucht. Sie entwickelten eine Methode zur Quantifizierung der Ladungserzeugung und entwickelten zusätzlich ein theoretisches Modell zum besseren Verständnis. Nach Ansicht der Wissenschaftler könnte der beobachtete Effekt eine Möglichkeit zur Energieerzeugung und ein wichtiger Baustein zum Verständnis der Reibungselektrizität sein.

Wassertropfen, die über nicht leitende Oberflächen gleiten, sind überall in unserem Leben zu finden: Vom Tropfen einer Kaffeemaschine über eine Dusche bis hin...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Aachener Werkzeugmaschinen-Kolloquium AWK’21 findet am 10. und 11. Juni 2021 statt

06.04.2020 | Veranstaltungen

Interdisziplinärer Austausch zum Design elektrochemischer Reaktoren

03.04.2020 | Veranstaltungen

13. »AKL – International Laser Technology Congress«: 4.–6. Mai 2022 in Aachen – Lasertechnik Live bereits früher!

02.04.2020 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Die Zacken in der Viruskrone

07.04.2020 | Biowissenschaften Chemie

Auf der Suche nach neuen Antibiotika

07.04.2020 | Biowissenschaften Chemie

Belle II liefert erste Ergebnisse: Auf der Suche nach dem Z‘-Boson

07.04.2020 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics