Rosetta-Komet: Die Feinstruktur der Staubfontänen

OSIRIS-Aufnahmen zeigen die Staubfontänen des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko in bisher unerreichter Detailschärfe.

Seit einigen Monaten bereits ist der Komet 67P/Churyumov-Gerasimernko aktiv und spuckt Fontänen aus Staub ins All. Neue Aufnahmen des Kamerasystems OSIRIS an Bord der ESA-Raumsonde Rosetta decken nun die Feinstruktur der großskaligen Staubfontänen auf, die sich bereits auf älteren Aufnahmen zeigten. In der Nähe der Oberfläche fächern die Fontänen in getrennte, kleinere Strahlen auf, die weiter entfernt vom Kometenkern verschmelzen. Die Halsregion des Kometen zeichnet sich nach wie vor durch starke Aktivität aus. Doch einige Staubfontänen bilden sich nun auch am „Kopf“ und „Körper“ des Kometen.

„Im Vergleich zu der Aktivität, die wir für den Sommer dieses Jahres erwarten, ist dies erst der Anfang“, sagt Dr. Holger Sierks vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), Leiter des OSIRIS-Teams. „Vom letzten Vorbeiflug des Kometen 67P an der Sonne wissen wir, das sich die Aktivität noch um einen Faktor 100 steigern wird.“ Doch bereits am 22. November 2014, als das Bild aufgenommen wurde, waren die Staubfontänen ausgeprägt genug, um klare Strukturen erkennen zu lassen. Die Wissenschaftler des OSIRIS-Teams bemühen sich nun, die physikalischen Vorgänge zu verstehen, die diese Strukturen erzeugen und formen.

Das aktuelle Bild stammt aus einer Reihe von Beobachtungen, die es zum Ziel haben, die allgemeine Aktivität des Kometen zu untersuchen. Die Raumsonde umkreiste „ihren“ Kometen zu diesem Zeitpunkt aus einer Entfernung von 30 Kilometern und blickte auf die Südhalbkugel des Kerns. Die Aufnahme, die von der Weitwinkelkamera von OSIRIS aufgenommen wurde, zeigt sowohl den Kern als auch die Koma des Kometen. Der Kern ist überbelichtet, um die schwachen Fontänen in der Umgebung des Kometen sichtbar zu machen.

Solche Fontänen konnten über eine volle Umdrehung des Kometen beobachtet werden. „Indem wir die Fontänen von Bild zu Bild verfolgen, können wir ihre dreidimensionale Struktur rekonstruieren und sie mit bestimmten Gebieten auf der Oberfläche in Verbindung bringen. Die Morphologie und Zusammensetzung dieser Gebiete wird nun genauer untersucht“, erklärt OSIRIS-Wissenschaftler Dr. Jean-Baptiste Vincent vom MPS. Ziel ist es zu verstehen, ob die Fontänen beispielsweise von Klippen oder Ebenen ausgehen. Dies könnte Hinweise auf die zugrunde liegenden physikalischen Prozesse liefern.

Zusätzlich zu den Fontänen zeigt die Aufnahme auch zahlreiche Oberflächenstrukturen auf der dunklen Seite des Kometen. Obwohl diese Region derzeit noch nicht direkt von der Sonne beleuchtet wird, erlaubt es das Streulicht von anderen Regionen, Strukturen zu erkennen. Zudem zeigt sich rechts unten im Bild eine fast vertikale Linie, welche zwei Regionen der Koma mit leicht unterschiedlichen Helligkeiten trennt. „Dies ist der Schatten, den der Kometenkern auf die Koma wirft“, erklärt Vincent.

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).