Der Komet, der seine Farbe ändert
Als die Hitze der Sonne die ältere Oberflächenschicht von Rosettas Kometen verdampfen ließ und neues Material sichtbar wurde, konnte der ESA-Orbiter beobachten, wie der Komet seine Farbe und Helligkeit veränderte.
VIRTIS, das Bildgebungsspektrometer für den sichtbaren Infrarotbereich, erkannte diese Veränderungen in den Teilen des Kometen 67P / Tschurjumow–Gerasimenko, die der Sonne ausgesetzt waren (hauptsächlich in der nördlichen Hemisphäre und im Äquatorialbereich), bereits nach der Ankunft der Sonde am Kometen im August 2014.
In einer neuen Abhandlung im Wissenschaftsjournal Icarus wird über die frühen Erkenntnisse dieser Studie bis zum November 2014 berichtet, als Rosetta in einem Abstand von 100 Kilometer bis etwa 10 Kilometer Entfernung vom Kometenkern tätig war. Während dieser Zeit näherte sich der Komet in seinem Orbit der Sonne von einer Entfernung von 542 Millionen Kilometer bis auf 438 Millionen Kilometer.
VIRTIS beobachtete die Veränderungen der Lichtreflexionen von der Oberfläche über ein großes Spektrum an sichtbaren und Infrarot-Wellenlängen. Es lieferte Auskunft über die Änderungen in der Zusammensetzung der äußersten Kometenschicht.
Bei der Ankunft fand Rosetta einen extrem dunklen Himmelskörper vor, der nur etwa 6% des sichtbaren Lichts reflektierte, das auf ihn auftraf. Verantwortlich hierfür war die Oberflächenschicht aus dunklem, trockenem Staub, einer Mischung aus mineralischen und organischen Stoffen.
Einige Oberflächenbereiche waren etwas heller, andere etwas dunkler, was auf Unterschiede in der Zusammensetzung hindeutete. Der Löwenanteil der Oberfläche war durch organisches Material rötlich gefärbt, während die eishaltigen Flächen eher blau hervorstachen.
Als Rosetta weit von der Sonne entfernt ihr erstes Rendezvous mit dem Kometen hatte, wurde das Eis unter der Oberfläche leicht erwärmt, sublimierte zu Gas, entwich und trug Oberflächenstaub ins All, sodass sich die Koma und der Schweif ausbildeten.
Die Helligkeit des Kometen hat sich insgesamt um 34% verändert
VIRTIS zeigt, dass die alten Oberflächenschichten sich langsam ablösten und frisches Material an die Oberfläche trat. Da diese "neue" Oberfläche stärker reflektierte, schien der Komet um einiges heller und eisreicher zu sein, was zu höheren Messwerten im blauen Bereich führte.
Insgesamt hat sich die Helligkeit des Kometen um 34% verändert. In der Imhotep-Region stieg sie in den vergangenen drei Beobachtungsmonaten von 6,4% auf 9,7%.
“Der allgemeine Trend deutet darauf hin, dass die Oberflächenschichten des Kometen verstärkt reich an Wassereis sind. Dies führt zu einer Veränderung der beobachteten Spektralsignaturen. Deswegen sieht es so aus, als würde der Komet seine Farbe ändern”, erklärt Gianrico Filacchione, Autor der Studie.
“Diese Entwicklung ist auf die Vorgänge auf und unmittelbar unter der Kometenoberfläche zurückzuführen. Das teilweise Verschwinden der Staubschicht durch den Beginn der Gasbildung ist vermutlich die Ursache für das nun größere Vorkommen von Wassereis an der Oberfläche. Die Oberflächeneigenschaften sind wirklich dynamisch. Sie ändern sich, je nach Entfernung von der Sonne und in Abhängigkeit der Kometenaktivität”, ergänzt Fabrizio Capaccioni, wissenschaftlicher Leiter von VIRTIS.
“Wir haben die anschließenden Datensätze analysiert und können bereits sehen, dass der Trend der Beobachtungen sich über November 2014 hinaus fortsetzt,” so Capaccioni weiter.
“Die Entwicklung der Oberflächeneigenschaften und der Aktivitäten wurde noch niemals zuvor bei einer Kometenmission beobachtet und ist eines der zentralen Ziele der Rosetta-Mission”, stellt Matt Taylor fest, Rosetta-Projektwissenschaftler der ESA.
Matt Taylor sieht die Mission noch nicht am Ende: “Es ist großartig zu sehen, wie wissenschaftliche Arbeiten zu diesem Thema erscheinen. Wir freuen uns darauf, zu beobachten, wie die ganze Entwicklung während der Mission weiter verläuft.”
Hinweise für Herausgeber:
Die Studie “The global surface composition of 67P/CG nucleus by Rosetta/VIRTIS. 1) Pre-landing phase” von G. Filacchione et al. ist in Icarus veröffentlicht worden: doi:10.1016/j.icarus.2016.02.055
Eine Folgearbeit über die Zeitspanne von November 2014 bis Mai 2015 befindet sich in Vorbereitung.
Weitere Informationen:
Gianrico Filacchione
VIRTIS Deputy Principal Investigator
INAF-IAPS, Rom, Italien
Email: gianrico.filacchione (at) iaps.inaf.it
Fabrizio Capaccioni
VIRTIS principal investigator
INAF-IAPS, Rom, Italien
Email: fabrizio.capaccioni (at) iaps.inaf.it
Matt Taylor
ESA Rosetta Project Scientist
Email: matt.taylor (at) esa.int
Markus Bauer
ESA Science and Robotic Exploration Communication Officer
Tel: +31 71 565 6799
Mob: +31 61 594 3 954
Email: markus.bauer (at) esa.int
