10 geweldige dingen die we hebben geleerd van de komeet die we overwonnen hebben
Het Rosetta ruimtevaartuig is een absoluut wonder. In opdracht van en gestart door het European Space Agency (ESA) heeft de dappere sonde de meest verbazingwekkende reis voltooid van elk door de mens gemaakt object.
Philae's landing op de komeet Churyumov-Gerasimenko was het hoogtepunt van meer dan 40 jaar planning en 10 jaar perfect gechoreografeerde maar nog steeds ongelooflijk gespannen ruimtereizen. Het ruimtevaartuig driemaal rond de aarde vloog, Mars eenmaal rond, overwinterde 31 maanden, en uiteindelijk landde op een 4 kilometer breed (2,5 mijl) rots die door de ruimte schiet met snelheden tot 135.000 kilometer (83.000 mijl) per uur . Superhelden bestaan, en ze werken op de ESA.
10CG toont Jupiter in actie
Fotocrediet: C. Carreau
Jupiter is een gigantische planeet en de zwaartekracht beïnvloedt het hele zonnestelsel. De gasreus verstoort constant de banen van kometen en stuurt ze naar de zon, de ruimte of soms zelfs naar ons toe.
De Kuipergordel, een grote verzameling ijzige rotsen voorbij Neptunus, biedt Jupiter veel munitie. Er wordt aangenomen dat Churyumov-Gerasimenko is ontstaan binnen deze gordel, dus CG en zijn broeders staan bekend als Jupiter Family-kometen. Deze kometen met een korte periode hebben orbitale perioden van ongeveer 20 jaar (de orbitale periode van CG is 6,6 jaar). En ze maken regelmatige uitstapjes naar het innerlijke zonnestelsel, waardoor ze perfecte doelen voor verkenning zijn.
De overvloed aan kometen binnen het zonnestelsel maakt ze enigszins uitwisselbaar en de huidige CG-missie is eigenlijk een back-upplan. Rosetta moest een afspraak maken met een vergelijkbare komeet 46 / P Wirtanen, maar programmavertragingen dwongen een verandering van plannen terwijl Wirtanen voorbij snelde.
En hoewel we weten dat Jupiter kleine jongens graag pest, heeft komeet CG ons in staat gesteld het te zien gebeuren in ongekend detail. Hangend ver van de zon bleef CG ijskoud inert en daarom onzichtbaar voor ons. Maar het vliegplan was zwaar veranderd door de aantrekkingskracht van Jupiter en het werd ongemakkelijk dicht bij de zon gestuurd. In de komende maanden zal het verdampen als het het perihelium bereikt.
9 De komeet zingt
Griezelige gebeurtenissen gebeuren op Churyumov-Gerasimenko. Toen Rosetta CG in augustus benaderde voor zijn inaugurele meet-and-greet, pakte de magnetometer een kakofonie op van vreemde geluiden die uit de komeet kwamen. Voorbij de limiet van het menselijke gehoor, maten een reeks instrumenten bekend als het Rosetta Plasma Consortium de discordantie op een frequentie van 40-50 mHz.
Astronomen waren aangenaam verrast door het nummer van CG, omdat ze niet verwachtten dat de komeet uit de muziek zou komen. De precieze oorzaak is nog steeds onduidelijk, hoewel het lijkt te zijn veroorzaakt door magnetische interacties tussen de komeet, het gas en de zon.
Ten eerste wordt het verdampte ijs dat uit de komeet stroomt geïoniseerd door UV-straling van de zon. De geïoniseerde wolk, nu vol geladen deeltjes, vormt een barrière tegen de regen van radioactieve Sun-granaatscherven, de zonnewind. Deze oscillaties, veroorzaakt door magnetische en elektrische wrijving in de bijna onbestaande atmosfeer van de komeet, zouden de vreemde geluiden kunnen veroorzaken die Rosetta waarnam.
8De langste sprong ooit
Foto via EtchLab
Dankzij een gedeeltelijk mislukte landing en de zwaartekrachtstekorten van klein CG heeft de Philae-lander de langste, langzaamste sprong in de geschiedenis voltooid. Omdat hij zich na het kussen van het oppervlak niet kon harpoen, kaatste het de komeet bijna terug de ruimte in en vermeed zo het strengste lot na zijn historische 10-jarige reis rond de binnenplaneten.
Aan de positieve kant slaagde Philae erin om enkele grote luchtstoten te krijgen tot op 1 kilometer (0,6 mijl) van het oppervlak, of ongeveer 25 procent van de lengte van de komeet. Deze sprong werd gevolgd door een tweede, kleinere sprong voordat de lander eindelijk tot stilstand kwam in een schimmig gebied aan de voet van een rotsachtige beklimming. Geleid door de zwakke zwaartekracht van CG, zat Philae bijna twee uur vast in deze onvrijwillige doorgang voordat hij voorgoed genoegen nam.
Ongeacht wat een catastrofale complicatie leek, hebben de instrumenten van Philae geen grote schade aangericht en de lander heeft ongeveer 90 procent van zijn missiedoelen voltooid. In dat geval was de ongeplande sprong een vermomde zegen.
Ten eerste konden astronomen getuige zijn van een stofwolk die werd opgewekt door de impact. Hierdoor kregen we extra gegevens over de samenstelling van het oppervlak.
Bovendien heeft de sprong Philae op lange termijn kunnen overleven. Als het nominaal was geland en zich op de beoogde plek had vastgezet, zou de constante blootstelling aan de zon in de loop van vele maanden zijn circuits hebben gefrituurd. Als hij echter in de schaduw is komen te rusten, kan hij misschien net genoeg zonne-energie gebruiken om zichzelf te laten herleven terwijl de komeet dichter bij de zon komt, mogelijk in het voorjaar van 2015. En omdat Philae slechts het equivalent van meerdere AA-batterijen nodig heeft van sap om zichzelf weer op te peppen, we hebben alle reden om optimistisch te blijven.
7 enorme kliffen
Fotocredit: ESA
CG heeft gigantische kliffen. Zoals eerder vermeld, CG is slechts een paar mijl sterk in lengte en breedte, dus de 1 kilometer hoge klif in Rosetta's crosshairs is ongeveer een kwart zo groot als de hele komeet. Ter vergelijking: stel je voor dat terrestrische bergketens duizenden kilometers de ruimte in komen, en bedenk dat Everest relatief onopvallend is op slechts 29 kilometer (5,5 mijl) hoogte.
Terwijl astronoom Stuart Atkinson de majestueuze pieken opmerkt terwijl hij door de ESA vrijgegeven beelden bekijkt, heeft hij een beeld gesneden van de bergachtige kenmerken van CG om een steile, duizeligheid veroorzakende klif zo indrukwekkend te belichten als elke polychromatische nevelvlek. En de NASA was het daar mee eens, en beloonde Atkinson's harde werk met de astronomie Picture of the Day-eer op 23 december.
De originele momentopname is een compositie van vier verschillende foto's gemaakt van Rosetta's NAVCAM vanaf een afstand van 20 kilometer (12 mijl). Na in te zoomen en een beetje bijsnijden, heeft Atkinson de klif geïsoleerd in al zijn ruige glorie, schijnbaar groter gemaakt door het contrast met een sterloze zwart.
De verzameling rotsblokken aan de voet van de klif is even indrukwekkend. Ze zijn ook verhoudingsgewijs massief, omdat sommige stenen meer dan 18 meter (60 voet) breed zijn, hoewel ze slechts lichtjes verankerd zijn door zwakke zwaartekracht en veel minder wegen dan men zou denken. In feite zou je van die kilometerslange klif kunnen springen en veilig onderaan kunnen landen met een verstuikte enkel.
6Het lijkt op een eend
Fotocredit: ESA
We weten niet waarom de komeet eruit ziet als een rubberen eend. En het lijkt misschien moeilijk te geloven, maar astronomen wisten niet eens hoe CG eruitzag tot een maand voorafgaand aan de landing op die komeet. Dus stel je je de verbazing van de missieregeling voor toen ze in juli een wazige rubberen eend zagen staren, toen Rosetta eindelijk dichtbij genoeg was om een paar foto's te maken van de gearrangeerde maat.
Veel beter dan het vinden van een ronde, saaie komeet, CG's dubbellobbige configuratie geeft astronomen veel meer dingen om over na te denken. Hoe is het bijvoorbeeld ontstaan? Het is onzeker, maar hier zijn enkele waarschijnlijke scenario's.
Ten eerste zagen een antiklimactische impact met lage snelheid twee kometen gevormd in een klonterige super-komeet. Of, het is mogelijk dat CG een onvoorstelbaar ronde komeet was en de zwaartekracht van een immens lichaam (zoals Jupiter) trok het uit vorm. Of misschien was CG een grotere brok ijs, en het grootste deel ervan ging verloren in de ruimte, waardoor er een vreemd gevormde kern ontstond. Verdere analyse zal hopelijk onthullen of CG een enkel vervormd lichaam is of een mengelmoes van kosmisch puin.
5Op de oorsprong van het aardwater
Er wordt aangenomen dat komeet CG een primordiaal overblijfsel is van het gigantische puinveld dat uiteindelijk samenvloeide tot de zon, planeten en ons. Het biedt dus een chemische momentopname van het verre verleden en de samenstellende materialen zijn aanwijzingen voor de samenstelling van het proto-zonnestelsel.
CG bevat ook bevroren water, wat ons kan helpen om langlopende vragen over de oorsprong van water op aarde te beantwoorden. Door middel van massaspectrometrie kunnen astronomen in hemellichamen kijken om hun chemische componenten te achterhalen, en veel kometen en asteroïden zijn aan deze behandeling onderworpen.
Er zijn verschillende soorten waterstof, anders dan normale waterstof, er bestaat deuterium, een zware waterstofisotoop met een extra neutron. En door de verhouding tussen de twee (de D / H-verhouding) te analyseren, kunnen astronomen de oorsprong van het bemonsterde water bepalen.
Het aanwezige water op komeet CG komt niet overeen met de dingen op aarde. Het is verrassend dat de smeltende sneeuw op de meeste andere kometen ontbreekt. Slechts 1 van de in totaal 11 geanalyseerde kometen bevatten water dat overeenkomt met dat van de aarde. Aan de andere kant bleken leden van de asteroïdengordel aarde-water te hebben, hoewel in kleine hoeveelheden. Dit suggereert dat de Jupiter Family Comets (en kometen in het algemeen) niet verantwoordelijk zijn voor het watergehalte van de aarde. Het is ook mogelijk dat CG een meer exotische oorsprong heeft dan we dachten.
4CG ruikt vreselijk
Foto: K. Altwegg / University of Bern
De meeste van onze zintuigen zijn nutteloos in de ruimte, dus we stoppen zelden om ons af te vragen hoe planeten en kometen ruiken. Maar nu kan Rosetta ten minste een van die vragen beantwoorden nadat hij zijn twee massaspectrometers als een smelloscoop heeft gebruikt om de mantel van gassen rond de kern van Churyumov-Gerasimenko te ruiken.
Zeggen dat komeet CG ruikt naar afval, zou een compliment zijn - de gassen die sijpelen van CG bieden een boeket van bijna elke fundamentele stank die de mens kent. Waterstofsulfide geeft CG de tint van rotte eieren. Formaldehyde voegt de geur van de dood toe. Methaan en ammoniak combineren voor de dubbele geuren van kattenplas en paardenuitwerpselen. Zwaveldioxide geeft de komeet een scherpe azijngeur en verschillende andere gesorteerde verbindingen dragen ook bij aan de algehele essentie van vuiligheid.
ESA was enigszins verrast door de bevindingen. Op de huidige afstand van CG tot de zon werd aangenomen dat alleen koolmonoxide en koolstofdioxide zouden vrijkomen omdat al het andere bevroren zou blijven totdat het perihelium dichterbij komt. Anders dan ons walgen, zou CG's geursignatuur (waargenomen via spectrale analyse) aanwijzingen kunnen bieden voor de herkomst van de komeet.
3De verrassende kleur
Fotocredit: ESA
Churyumov-Gerasimenko kan in de meeste afbeeldingen een bleek, stoffig grijs lijken, maar dat is slechts een illusie. De afbeelding hierboven is een "ware kleur" weergave van de komeet in al zijn roodbruine glorie. Maar wacht even - dat is ook een illusie, want CG zou nergens dichtbij zo helder en kleurrijk lijken voor iedereen in zijn directe omgeving.
De kastanjebruine tint zou alleen zichtbaar zijn als de komeet werd verlicht door zuiver, wit licht. In werkelijkheid is het slechts een donkere vlek tegen een donkere achtergrond van lege ruimte, totdat deze dichter bij de zon komt en een staart groeit terwijl deze zijn lagen afstoot. Op dit moment is de staartloze, inactieve komeet bijna onzichtbaar.
Recent uitgebrachte foto's van OSIRIS, Rosetta's hoofdbeeldscherm, laten de komeet echter in zijn volle monochrome glorie zien. De momentopname is gemaakt door drie afbeeldingen samen te voegen die zijn genomen met behulp van rode, groene en blauwe filters. Het resultaat is een van de grijsste dingen die we ooit hebben gezien en heeft bijna geen kleurvariaties op het oppervlak. Net als andere kometen in zijn familie is CG diep donker - bijna net zo zwart als kolen volgens Holger Sierks, de hoofdonderzoeker van OSIRIS.
Ondanks alle verzamelde gegevens over Churyumov-Gerasimenko, blijft een groot deel ervan een mysterie.Hoewel Rosetta in augustus bij de komeet aankwam, is het zuidelijk halfrond nog steeds niet in kaart gebracht en zal het waarschijnlijk zo blijven totdat het veel dichter bij de zon komt. Het lijkt misschien onwaarschijnlijk, maar de rotatie-as van de komeet is gekanteld ten opzichte van het oppervlak van de komeet, en dus is de zuidpool maandenlang constant donker geweest.
Rosetta is erin geslaagd een foto te maken van de verduisterde kant van de komeet, maar alleen van terugstromend licht dat de stofdeeltjes afstraalt die uit de komeet stromen. Het schaarse zonlicht onthult een klein deel van de donkere kant van de komeet, hoewel landschappen niet van elkaar te onderscheiden zijn. ESA is van mening dat deze verborgen kant het meest interessant is omdat deze sterk is gevormd door de activiteit van de komeet.
2 Moeilijker dan we dachten
Foto credit: Pierluigi Di Lizia
ESA's Philae-lander is uitgerust om vies te worden. Het zeer opwindende SD2-systeem is verantwoordelijk voor het doorprikken van de huid van de komeet en het verspreiden van de monsters naar de reeks ingebouwde chemielaboratoria en 20-plus ovens. Met een boormachine die 100 keer efficiënter is dan die bij jou thuis om tot 23 centimeter in de korst te boren, zou het hopelijk een maagdelijk monster van kometenmateriaal opleveren.
Helaas, omdat Philae een ruwe landing had meegemaakt en op de verkeerde plaats terechtkwam, ging het boren niet zo goed als ESA had gehoopt. De operatie werd bijna gesloopt vanwege de precaire positie van Philae. Met één been in de lucht als een hond die een boom markeert, was het mogelijk dat het activeren van de boor hem in een nog slechtere positie kon duwen.
Maar het boren begon, en volgens een rapport van het Duitse Aerospace Center (DLR) was de komeet "een harde noot om te kraken". Het is nog niet duidelijk of de boor in staat was om een levensvatbaar monster terug te brengen, hoewel organische moleculen werden gedetecteerd circuleert in de fluweelachtige atmosfeer van CG.
De procedure is echter nog verre van een mislukking omdat het enkele verrassende resultaten opleverde, waaronder de veerkracht van de aardkorst, omdat ESA zachte, donzige grond verwachtte. De komeet bleek ook rijk aan waterinhoud, met veel ijs opgesloten binnen zijn grenzen, in tegenstelling tot een bevroren, gas-zwaar mengsel.
1Het beeldde ook twee asteroïden af
Fotocredit: ESA
Tijdens zijn 10-jarige reis naar de komeet Churyumov-Gerasimenko kwam het Rosetta-ruimtevaartuig een aantal kosmische achterblijvers tegen. Op 5 september 2008 vloog het door asteroïde Steins en legde een momentopname vast van het enkele mijl-brede lichaam. Steins vertoont veel tekenen van inslagen in het verleden en heeft een krater die bijna de helft van het oppervlak bedekt. Het is zo ongelooflijk glanzend dat het wordt aangeduid als "een diamant in de lucht".
Op 10 juli 2010 gonsde asteroïde Lutetia (zie foto hierboven) voorbij de sonde op een afstand van bijna 3.200 kilometer (2.000 mijl). Lutetia is meer dan 100 kilometer (60 mijl) in diameter en pokdalig gemarkeerd met kraters. Het zeer gehavende landschap suggereert dat Lutetia meer dan 3,4 miljard jaar oud is en een overblijfsel kan zijn van de geboorte van ons zonnestelsel. Lutetia herbergt ook honderden vreemde groeven op het oppervlak, functies die alleen eerder werden gezien op Mars's satelliet Phobos, evenals op twee andere asteroïden.