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OSIRIS - das allsehende Auge von Rosetta

Rosetta: Hinweise auf Eis am Hals des Kometen

Leicht bläulich gefärbt zeigt sich ein Teil des Halses des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Das lässt sich Aufnahmen des Kamerasystems OSIRIS entnehmen.

13. März 2015

Die Region Hapi auf dem Hals des Rosetta-Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko reflektiert rotes Licht weniger effektiv als die meisten anderen Regionen. Sie erscheint deshalb leicht bläulich. In den vergangenen Monaten hatte sich dieser Bereich zudem als besonders aktiv erwiesen: Viele der Fontänen aus Staub und Gas, die der Komet ins All spuckt, nahmen dort ihren Ursprung. Wissenschaftler des OSIRIS-Teams nutzen Aufnahmen, die mit Hilfe der Farbfilter des Kamerasystems an Bord der Raumsonde Rosetta entstanden sind, um die Reflektionseigenschaften der Kometenoberfläche zu untersuchen. Ihre Analysen bestätigen, dass die Hapi-Region einzigartig ist. Ihre bläuliche Färbung deutet daraufhin, dass dort gefrorenes Wasser mit dem oberflächlichen Staub vermischt ist.



Dieses Falschfarbenbild zeigt in der linken Bildhälfte die glattere Hapi-Region, die den Kopf und den Körper des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko verbindet. Unterschiede in der Reflektivität wurden in dieser Darstellung verstärkt, um die bläuliche Färbung der Region hervorzuheben. Rosettas wissenschaftliches Kamerasystem OSIRIS hat die Daten, die diesem Bild zugrunde liegen, am 21 August 2014 nacheinander mit Hilfe dreier Farbfilter aufgenommen, dem 989-Nanometer-, dem 700-Nanometer- und dem 480-Nanometer-Filter. Die drei Aufnahmen wurden dann überlagert. Zum Zeitpunkt der Aufnahmen war Rosetta etwa 70 Kilometer vom Kometen entfernt. Bild vergrößern
Dieses Falschfarbenbild zeigt in der linken Bildhälfte die glattere Hapi-Region, die den Kopf und den Körper des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko verbindet. Unterschiede in der Reflektivität wurden in dieser Darstellung verstärkt, um die bläuliche Färbung der Region hervorzuheben. Rosettas wissenschaftliches Kamerasystem OSIRIS hat die Daten, die diesem Bild zugrunde liegen, am 21 August 2014 nacheinander mit Hilfe dreier Farbfilter aufgenommen, dem 989-Nanometer-, dem 700-Nanometer- und dem 480-Nanometer-Filter. Die drei Aufnahmen wurden dann überlagert. Zum Zeitpunkt der Aufnahmen war Rosetta etwa 70 Kilometer vom Kometen entfernt. [weniger]

Mit dem menschlichen Auge betrachtet ist der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko grau – überall grau, auch in der Hapi-Region. Mit seinen Farbfiltern kann das Kamerasystem OSIRIS jedoch kleinste Unterschiede in der Reflektivität erkennen. Dazu lichten Forscher des OSIRIS-Teams dieselbe Region auf der Kometenoberfläche nach einander mit Hilfe verschiedener Farbfilter ab. Falls die Region in einer dieser Aufnahmen heller erscheint als auf einer anderen, reflektiert sie das Licht dieser Wellenlänge besser und erscheint somit hervorgehoben in dieser Farbe.

„Auch wenn die Farbvariationen auf der Oberfläche von 67P klein sind, können sie wichtige Hinweise enthalten“, so Holger Sierks vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen, Leiter des OSIRIS-Teams. In einer aktuellen Analyse hebt sich die Hapi-Region deutlich vom Rest des Kometen ab. Während die meisten Bereiche von 67P ein leicht rötliches Reflektionsspektrum zeigen, wie dies für Kometenkerne und andere primitive Körper wie etwa Asteroiden üblich ist, ist die Reflektion von rotem Licht aus dieser Region etwas geringer.

„Wir wissen, dass die Reflexionseigenschaften direkt mit der Oberflächenmorphologie zusammenhängen", sagt OSIRIS-Wissenschaftlerin Sonia Fornasier vom Pariser Observatorium. Wo die glatte Oberfläche der Hapi-Region der zerklüfteteren Landschaft angrenzender Gebiete weicht, ändern sich auch die Reflektionseigenschaften. Nach Ansicht der Wissenschaftler deuten ihre Messdaten darauf hin, dass in der Hapi-Region gefrorenes Wasser verstärkt an oder nahe der Oberfläche auftritt. Frühere Weltraummissionen zu den Kometen 103P/Hartley 2 und 9P/Tempel 1 hatten ein ähnliches Verhalten beobachtet und das bläuliche Spektrum mit dem Vorkommen gefrorenen Wassers in Verbindung gebracht.

OSIRIS kann das reflektierte Licht des Kometen mit Hilfe der Farbfilter nur in einer begrenzten Anzahl von Wellenlängenbereichen darstellen. Um oberflächliches Eis direkt zu identifizieren, ist die Raumsonde Rosetta deshalb mit weiteren Instrumenten ausgestattet. Das Spektrometer VIRTIS etwa kann die spektralen Fingerabdrücke von Wassermolekülen eindeutig zuordnen. „Wir sind gespannt, ob sich unsere Hinwiese durch solche Messungen bestätigen werden“, so Sierks.

Die Region Hapi unterscheidet sich von dem Rest der Kometenoberfläche in vielerlei Hinsicht. Sie ist nicht nur viel glatter, sondern auch einer der Hauptausgangsorte für Aktivität. Einige der ersten Staub- und Gasfontänen, die der Komet ins All spuckte, hatten dort ihren Ursprung. "Wenn Komet 67P im August dieses Jahres seinen kleinsten Abstand zur Sonne erreicht, wird er sich stark aufheizen. Dies gilt jedoch nicht für die Hapi-Region, die in dieser Zeit im Dunkeln bleibt und eine Art Polarnacht durchlebt“, so Fornasier. „Erst ab März 2016 wird Sonnenlicht wieder auf die Hapi-Region treffen. Es ist deshalb durchaus denkbar, dass während vergangener Umläufe um die Sonne oberflächliches Eis in dieser Region überdauern konnte. Dies könnte der Grund sein, warum Hapi noch genug „Reserven“ hat, um das Aktivitätsfeuerwerk, das wir in den vergangenen Monaten beobachten konnten, zu speisen.“

Rosetta ist eine Mission der Europäischen Weltraumagentur ESA mit Beiträgen der Mitgliedsstaaten und der amerikanischen Weltraumagentur NASA. Rosettas Landeeinheit Philae wurde von einem Konsortium unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und der französischen und italienischen Weltraumagentur (CNES und ASI) zur Verfügung gestellt. Rosetta ist die erste Mission in der Geschichte, die einen Kometen anfliegt, ihn auf seinem Weg um die Sonne begleitet und eine Landeeinheit auf seiner Oberfläche absetzt.

Das wissenschaftliche Kamerasystem OSIRIS wurde von einem Konsortium unter Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung in Zusammenarbeit mit CISAS, Universität Padova (Italien), Laboratoire d'Astrophysique de Marseille (Frankreich), Instituto de Astrofísica de Andalucia, CSIC (Spanien), Scientific Support Office der ESA (Niederlande), Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (Spanien), Universidad Politéchnica de Madrid (Spanien), Department of Physics and Astronomy of Uppsala University (Schweden) und dem Institut für Datentechnik und Kommunikationsnetze der TU Braunschweig gebaut. OSIRIS wurde finanziell unterstützt von den Weltraumagenturen Deutschlands (DLR), Frankreichs (CNES), Italiens (ASI), Spaniens (MEC) und Schwedens (SNSB).

 
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