Jeder, der schon einmal einen Charlie Brown-Comic gelesen hat, weiß es 'Schweinestall' , der liebenswerte Junge, der in einer ständigen Wolke aus seinem eigenen Schmutz und Staub herumläuft. Jedes Mal, wenn er seufzt, steigt um ihn herum Staub in einer kleinen Wolke auf. Warum baden? In Trümmern liegt Würde, die „Pig-Pen“ als „Staub unzähliger Zeitalter“ bezeichnet. Kometen schlurfen um die Sonne herum, umgeben von einer ähnlichen Schmutzwolke, die so alt ist wie das Sonnensystem selbst.
Staub und Gase, die vom Kometen freigesetzt werden, reflektieren im Vergleich zum Kern so wenig Licht, dass sie eine spezielle Verarbeitung erfordern, um klar zu sehen. Auf diesem Foto können viele der kleinen, unregelmäßigen Flecken kometenhafte Staubkörner sein, die in der 4,3-Sekunden-Belichtung aufgenommen wurden. Bildnachweis: ESA/Rosetta/NAVCAM
Sie haben wahrscheinlich kleine Flecken und Streifen auf Fotos bemerkt, die von der Raumsonde Rosetta in der Dunkelheit des Weltraums um den Kometen zurückgegeben wurden 67P/Churyumov-Gerasimenko . Nach einer Pause zum Jahresende ist das Rosetta-Team mit neuen Updates zum Kometen zurückgekehrt, darunter eine Reihe von vier Bildern, die kürzlich als Mosaik veröffentlicht wurden. Die Bilder wurden bearbeitet, um Oberflächenmerkmale hervorzuheben; der Raum um den Kern ist dagegen schwarz. Aber wenn wir uns das zunächst leer erscheinende genauer ansehen, stellen wir schnell fest, dass es keineswegs leer ist.
Auf Fotos, die am 3. Januar aufgenommen wurden, stellt der Autor des Rosetta-Blogs der ESA fest, dass 'einige der Streifen und Flecken, die um den Kern herum zu sehen sind, wahrscheinlich vom Kometen ausgestoßene Staubkörner sind, die in der 4,3-Sekunden-Belichtungszeit aufgenommen wurden'.
Rechts ist ein Streifen, der entweder ein größeres, sich schnell bewegendes Staubpartikel sein könnte, das während der Belichtung gezogen wurde, oder vielleicht ein kosmischer Strahl. Bildnachweis: ESA/Rosetta/NAVCAM
Mit einem Bildbearbeitungstool wie Photoshop können wir die Blendung des Kerns zurückhalten und die Schatten um den Kometen „öffnen“. Staubstrahlen, die durch verdampfendes Eis freigesetzt werden, sind die offensichtlichsten Merkmale, die entstehen. Die weichen, kontrastarmen Wolken pflügen in das Vakuum um den Kern und hüllen ihn in einen seidigen Kokon aus Gas und Staub – eine dünne Atmosphäre, die das Sonnenlicht viel schwächer reflektiert als der Komet selbst.
Das Mosaikbild des Kometen, das am 3. Januar aufgenommen und wie die meisten Kometenbilder der ESA verarbeitet wurde, um Oberflächenmerkmale hervorzuheben. Bildnachweis: ESA/Rosetta/NAVCAM
Während das Anstarren von Staubflecken möglicherweise nicht die gleichen magischen Gefühle wie das Beobachten eines Sonnenaufgangs hervorruft, ist es dennoch faszinierend, darüber nachzudenken, was wir sehen. Wenn Sie von der Schönheit eines meteorartigen Kopfes eines Kometen beeindruckt sind, der einen dünnen Schweif hinter sich herzieht, sehen Sie sich an, was unzählige einzelne Staubkörner bewirken können, wenn sie von der Meisterhand der Sonne geformt werden. Wenn wir Bilder von 67P betrachten, sehen wir den Prozess in seinen Kinderschuhen, da einzelne Körner und kleine Klumpen in den Weltraum freigesetzt werden, um zu etwas Größerem geformt zu werden.
Bild des ersten Staubkorns (Mitte), aufgenommen von MIDAS. Der Balken oben links ist 0,01 mm breit. Bildnachweis: Mit freundlicher Genehmigung von Mark Bentley
Das Micro-Imaging-Staubanalysesystem von Rosetta oder MIDAS misst die Geschwindigkeit, mit der Staub am Raumfahrzeug vorbeifegt, und seine Größenverteilung. MIDAS fängt Staubkörner auf, indem es eine klebrige Zieloberfläche dem Weltraum aussetzt und darauf wartet, dass ein Partikel vorbeiweht. Es schnappte sich seinen ersten im letzten November – ein größer als erwarteter Splitter mit einem Durchmesser von etwa 1/100 Millimeter mit einer komplexen Form und einer flauschigen Textur.
Die ersten Staubkörner von COSIMA. Links: ein Bild der Zieltafel (1 cm x 1 cm), auf der die Körner gesammelt wurden; rechts: ein Ausschnitt der Platte, der es am 17. August (oben) zeigt, als keine Staubkörner sichtbar waren, und am 24. August (unten), als zwei große Staubkörner erkannt wurden. Die Platte wird von rechts durch LEDs beleuchtet und die Länge der Schatten ist proportional zur Höhe der Staubkörner.
Bildnachweis: ESA / Rosetta / MPS für COSIMA-Team MPS / CSNSM / UNIBW / TUORLA / IWF / IAS / ESA /
BUW / MPE / LPC2E / LCM / FMI / UTU / LISA / UOFC / vH & S
Analyse der Zusammensetzung eines anderen Staubkorns namens „Boris“ von der COSIMA-Instrument hat Natrium und Magnesium identifiziert. Magnesium ist keine Überraschung, da 95 % der bekannten Mineralien, die in Kometen beobachtet wurden, Olivin und Pyroxenen ähneln, die in Meteoriten und im oberen Erdmantel häufig vorkommen. Natrium wurde auch schon früher in Komas und Schweifen beobachtet und stammt aus Staubkörnern, aber seine Mineralquelle bleibt ungewiss.
So wie wir die Zusammensetzung des Staubs untersuchen könnten, den Pig-Pen hinterlässt, um Spuren von irdischem Schmutz, Mikroorganismen, Pollen, Umweltverschmutzung und sogar kürzliche Vulkanausbrüche zu identifizieren, untersuchen wir jeden Partikel, der Rosettas Weg sprüht, und suchen nach Hinweisen zum Ursprung der Planeten und des Sonnensystems.