Kometen-Landkarte, Staub und Temperaturen – Neues von Rosetta

Die Meldungen überschlagen sich: neue „scharfe“ Bilder des Kometen Chury, eine Temperaturkarte, eine Landkarte und eingesammelte Staubkörner ergeben ein immer klarer werdendes Bild des Schweifsternes.
Zudem entwickelt der Komet eine stetig zunehmende Aktivität. Dennoch bleibt der genaue Zielort der Landung von Philae noch im Unklaren.

Neues von Chury
Mit zunehmender Annäherung der ESA-Kometensonde Rosetta [1, 3] werden immer neue spannende Details über den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko („Chury“) bekannt.

Erst gestern veröffentlichte die ESA [3] auf dem diesjährigen Treffen des European Planetary Science Congress (EPSC) [2] die bislang „schärfsten“ Bilder der Rosetta-Mission sowie eine erste detaillierte Temperaturkarte, die die Temperaturmessungen vom August [4] ergänzt.

Neue scharfe Aufnahmen von Chury
Nach den aufregend schönen Mosaik-Aufnahmen Churys [5] gelang der OSIRIS-Kamera [3] der Rosetta-Mission am 5. September aus einer Entfernung von 62 Kilometern die untenstehende, bisher „schärfste“ Aufnahme der Oberfläche (Abb. 1), die an Gesteinsformationen auf dem Mond oder einsame Hochgebirgswanderungen in abgelegenen Gegenden der Erde erinnert:

Die Oberfläche des Kometen Chury ist alles andere als „glatt“. Sein Terrain zeigt scharfkantige Klippen und auffällige Strukturen. Die vordere Struktur der untenstehenden Aufnahme bildet den „Rücken“ des unförmigen Kometen, die rechte Struktur zeigt den sog. „Hinterkopf“.

Abb. 1 Die bisher „schärfste“ Aufnahme der Kometenoberfläche
vom 5. September aus 62 Kilometern Entfernung. (Auflösung: 1,1 Meter/Pixel)
©  ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team

Churys Temperaturkarte
Die Ergebnisse erster Temperaturmessungen Churys mithilfe des VIRTIS-Detektors (Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) [3] im Juli und August ergaben einen ersten Wert für die Durchschnittstemperatur des Kometen von -70°C [4]. Bereits zu diesem Zeitpunkt war klar, dass die Oberfläche des Kometen mit einem dunklen, staubigen Material, einer möglichen Kruste, bedeckt sein muss, die sehr rau ist. Eine vollständig mit Eis bedeckte Kometenoberfläche besäße eine Durchschnittstemperatur, die
20-30°C über dem gemessenen Wert liegt und kann durch die Messungen ausgeschlossen werden.

Eine daraus resultierende Temperaturkarte [Abb. 2] im infraroten Spektralbereich ergab Anfang August eine mittlere Oberflächentemperatur von -68°C sowie eine Maximaltemperatur von -43°C (wärmer als in der Antarktis).

Die Messung der Oberflächentemperaturverteilung beinhaltet Hinweise auf die Zusammensetzung und die daraus resultierenden Eigenschaften des Kometen. Die gemessenen Temperaturen schließen einige Modelle der Zusammensetzung des Kometen aus und favorisieren eine Kometenoberfläche bestehend aus einer porösen und hochgradig thermisch isolierenden staubigen Kruste ohne (großflächige) Wassereisvorkommen. Churys Oberfläche ist sozusagen „dehydriert“.

Die nachfolgende Abbildung ist eine sog. orthographische Projektion [1] der Kometenoberfläche [zentriert auf den Null-Grad-Meridian [1] (links) und den 180-Grad-Meridian [1] (rechts)] für 12-14 Uhr lokaler Zeit während der Monate Juli und August. In diesem Zeitraum befand sich Chury in einer Entfernung von 3,6-3,45 Astronomischen Einheiten* von der Sonne und in einer Distanz von 14.000-100 Kilometern zur Rosetta-Sonde.

Abb. 2 Temperaturkarte des Kometen Chury aus Messungen
mit dem VIRTIS-Detektor im Juli und August 2014.

Die Farben Gelb und Rot entsprechen höheren, Schwarz bzw. dunkle
Einfärbungen niedrigeren Temperaturen. Die Bezeichnungen Site A etc.
entsprechen potentiellen Landplätzen von Philae.
© ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR

Die Temperaturverteilung auf der Kometenoberfläche ist für die Auswahl des Landeplatzes für den Lander Philae [2] im November von großer Bedeutung.

Churys Landkarte
Die nachfolgende geologische Karte (Abb. 3) stellt die auf der Kometenoberfläche gefundenen, unterschiedlichen morphologischen Strukturen dar und ist für die Auswahl des Landeplatzes von Philae ebenfalls von großer Bedeutung.

Jedes eingefärbte Gebiet der geologischen Karte besitzt morphologische Eigenheiten: beispielsweise existieren auf der Kometenoberfläche Bereiche (türkise Einfärbung), die stark zerklüftet sind oder extreme Bodenunebenheiten zeigen. Andere Bereiche der Oberfläche (braune Einfärbung) scheinen eher flacher zu sein. Manche Gebiete enthalten zahlreiche Klippen, Krater, Rinnen (wie man sie auch auf dem Mond findet) oder große Felsformationen. Einige Formationen scheinen inaktiv, andere stehen sicherlich in Verbindung mit der Aktivität des Kometen in Sonnennähe.

Gestern kommentierte das Rosetta-Team auf der EPSC-Tagung, dass keiner der potentiell möglichen Landeplätze wirklich „sicher“ aussehe. Sämtliche Landeplätze [seien] aufgrund der Beschaffenheit der Oberfläche „schlimmer“ als gedacht, so der führende Wissenschaftler der Landemission, Hermann Böhnhardt vom MPI für Sonnensystemforschung in Göttingen.

Der einzige angedachte Landeort, der bisher für Philaes Landung in Frage zu kommen scheint, ist der Landeplatz B (im braun eingefärbten Gebiet der Kometenoberfläche (Abb. 3)). Jedoch scheinen die flachen Landemöglichkeiten in diesem Bereich zu wenig Sonnenlicht zu erhalten, um Philaes Batterien während ihres viermonatigen Aufenthaltes auf der Oberfläche wieder aufzuladen.

Landet Philae im „falschen“ Gebiet auf der Kometenoberfläche, könnte der Lander beschädigt werden. Die Zeit vor dem Absetzen von Philae ist knapp: sobald Philae die Rosetta-Sonde verlassen hat, kann ihre Bahn in Richtung Kometenoberfläche nicht mehr verändert werden. Dann driftet Philae innerhalb von 5-8 Stunden zu Churys Oberfläche. Die Wissenschaftler hoffen bis dahin einen geeigneten Landeplatz zu finden, um Philae sicher zu Boden zu bringen.

Abb. 3 Churys Landkarte.
Die farbigen Gebiete entsprechen unterschiedlichen morphologischen
Gegebenheiten der Kometenoberfläche.
© ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team

Churys Aktivität und die Staubanalyse
Chury hat mit zunehmender Annäherung an die Sonne begonnen, eine gewisse Aktivität zu entwickeln. Beispielsweise konnte Rosetta einige (Gas-)Jets nachweisen, die eindeutig aus Churys Oberfläche stammen [5].
Obwohl der Komet am Sternhimmel noch relativ lichtschwach ist, zeigt er eine deutliche Aktivität sowie eine Schweifentwicklung.
Der Durchmesser seiner Koma beträgt nunmehr rund 19.000 Kilometer. Das ist nichts im Vergleich mit dem Durchmesser eines Kometen in direkter Sonnennähe: die meisten uns bekannten Kometen zeigen in dieser Phase einen Komadurchmesser von 2-3 Millionen Kilometern.

Der Staubdetektor COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyser)
der Rosetta-Sonde konnte aufgrund der sich entwickelnden Aktivität des Kometen bereits einige aus dessen Oberfläche herausgeschleuderte Staubkörner einfangen.

Abb. 3 Churys Landkarte.
Die farbigen Gebiete entsprechen unterschiedlichen morphologischen
Gegebenheiten der Kometenoberfläche.
© ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team

Churys Aktivität und die Staubanalyse
Chury hat mit zunehmender Annäherung an die Sonne begonnen, eine gewisse Aktivität zu entwickeln. Beispielsweise konnte Rosetta einige (Gas-)Jets nachweisen, die eindeutig aus Churys Oberfläche stammen [5].
Obwohl der Komet am Sternhimmel noch relativ lichtschwach ist, zeigt er eine deutliche Aktivität sowie eine Schweifentwicklung.
Der Durchmesser seiner Koma beträgt nunmehr rund 19.000 Kilometer. Das ist nichts im Vergleich mit dem Durchmesser eines Kometen in direkter Sonnennähe: die meisten uns bekannten Kometen zeigen in dieser Phase einen Komadurchmesser von 2-3 Millionen Kilometern.

Der Staubdetektor COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyser)
der Rosetta-Sonde konnte aufgrund der sich entwickelnden Aktivität des Kometen bereits einige aus dessen Oberfläche herausgeschleuderte Staubkörner einfangen.

Falls Sie Fragen und/oder Anregungen zu diesem Thema haben, schreiben Sie uns unter kontakt@ig-hutzi-spechtler.eu

Ihre
IG Hutzi Spechtler – Yasmin A. Walter

[1] Mehr Information über astronomische Begriffe
www.wikipedia.de

[2] European Planetary Science Congress (EPSC) 2014
www.epsc2014.eu

[3] Mehr Information über die ESA, Rosetta und Philae
http://www.esa.int/ESA

[4] http://www.dlr.de

[5] Mehr über Rosetta und die Annäherung an Chury auf unserer Webseite
http://www.ig-hutzi-spechtler.eu/aktuelles__neues_rosetta.html
http://www.ig-hutzi-spechtler.eu/aktuelles__rosetta.html
http://www.ig-hutzi-spechtler.eu/aktuelles.html
http://www.ig-hutzi-spechtler.eu/aktuelles_philae.html

* Astronomische Einheit (Abk. AE) = mittlere Entfernung Erde-Sonne

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