Het einde van de Rosetta missie nadert, tijd voor een samenvatting.
Inmiddels is het bijna een jaar geleden dat de komeetkern haar perihelium bereikte en nu, op ruim 500 miljoen kilometer van de Zon ongeveer halverwege tussen Mars en Jupiter, wordt het erg donker en koud. Rosetta zal over enkele maanden niet meer in staat zijn om haar instrumenten op temperatuur te houden en te weinig energie van de Zon ontvangen om nog te kunnen communiceren met de Aarde.
Op 30 september zal er aan de Rosetta missie een einde komen, dan zal de sonde naar het oppervlak van de komeetkern gestuurd worden. Onderweg naar haar laatste rustplaats zal Rosetta ons hopelijk nog voorzien van een aantal interessante metingen en opnamen van zeer dichtbij. Na de relatief zachte landing (tussen 0,5 en 1 m/s) zal Rosetta haar grote antenne niet meer op de Aarde gericht kunnen houden, en is het definitief over en uit.
Van de lander Philae zullen we nu al met zekerheid niets meer vernemen. Enkele dagen geleden is het communicatiekanaal van Rosetta dat maandenlang heeft opengestaan om de 'pings' van Philae te ontvangen' definitief gesloten.
- Rosetta_s_final_destination.jpg (141.01 KiB) 3927 keer bekeken
De laatste rustplaats van Rosetta is in de rode cirkel. Bron: Esa Klik voor grotere weergave.
De Rosetta missie heeft onze kennis van kometen enorm vergroot. In niets lijkt deze komeetkern op de bepoederde reuzenaardappel die voor deze missie werd verondersteld. De komeetkern heeft een gevarieerde topologie en de spectaculaire beelden die Rosetta van de komeet maakte waren nimmer verwacht. Hier een klein overzicht van het fantastische landschap van deze komeetkern (klik op de afbeeldingen voor grote weergave):
- 9 July 2016 when Rosetta was 11 km from the centre of the nucleus of Comet 67P Churyumov-Gerasimenko The average scale is 1 m per pixel and the image measures about 1 km across.jpg (733.92 KiB) 3927 keer bekeken
- 18 July 2016 9 km from the centre of the nucleus of Comet 67P Churyumov-Gerasimenko The average scale is 07 m per pixel and the image measures about 700 m across.jpg (762.5 KiB) 3927 keer bekeken
- 67p vanuit wandelaars perspectief.jpg (99 KiB) 3927 keer bekeken
- 67p oppervlak.jpg (229.75 KiB) 3929 keer bekeken
- 67p oppervlak2.jpg (153.26 KiB) 3927 keer bekeken
Een kort overzicht van de ontdekkingen en de conclusies tot op heden:
- De komeetkern bestaat uit twee afzonderlijke delen die, in ongeveer dezelfde omgeving, afzonderlijk zijn ontstaan en later na een vrij rustige botsing tussen de twee lobben de inmiddels bekende 'badeend' vormden.
- De komeetkern is zeer poreus, er bevinden zich waarschijnlijk forse holten in de kern, en van holten aan het oppervlak 'stort' het dak (het is meer een rustig ineen zijgen) na verdamping van buitenlagen in, waardoor diepe putten ontstaan.
- In de putten zijn 'goosebumps' zichtbaar, min of meer ronde objecten met een diameter van een paar meter. Verondersteld wordt dat de komeetkern(en) ontstaan zijn door het geleidelijk onder de onderlinge zwaartekrachtwerking samengroeien van honderden miljoenen van deze zeer poreuze sneeuw/gruis ballen (proto-komeetjes).
- In de komeet bevinden zich stoffen die stammen uit het begin van het zonnestelsel, en omdat het vrijwel zeker is dat de komeetkernen zich altijd ver weg van de Zon hebben bevonden, en er geen hoger energetische processen hebben plaatsgevonden zijn deze stoffen vrijwel onveranderd gebleven in de loop der miljarden jaren.
- Het oppervlak van de komeetkern(en) is zeer donker, en bestaat uit een teerachtige laag van veelal complexe koolwaterstoffen die achtergebleven is toen het oppervlakte-ijs tijdens de vele perihelia de ruimte in sublimeerde.
- Deze korst bevat ondermeer methyl isocyanaat (CH3NCO), aceton ((CH3)2CO), propanal (CH3CH2CHO), acetamide (CH3CONH2), formaldehyde (CH2O) en andere meer complexe organische stoffen. Stoffen die prebiotische voorlopers zijn van meer complexe verbindingen die uiteindelijk kunnen leiden tot erg complexe verbindingen die bij het ontstaan van leven van belang zijn.
- Het water in de komeet wijkt af van het water op de Aarde, de D-H ratio doet vermoeden dat de komeetkern een lange reis van de buitendelen van het zonnestelsel naar het binnengebied tussen de planeten Mars en Jupiter heeft afgelegd. Van dit soort kometen is het water op aarde vrijwel zeker niet afkomstig.
- Een van de ontstaanstheorieën van kometen; zij zouden het restant zijn van botsingen tussen (proto) ijsdwergen in de buitengebieden van het zonnestelsel, kan waarschijnlijk geschrapt worden. De poreuze samenstelling en de lage structurele sterkte van deze komeetkern verhoudt zich niet met resten van energieke botsingen die ongetwijfeld had moeten leiden tot een sterke verdichting van het materiaal.
- Profile_of_a_primordial_comet.jpg (137.89 KiB) 3927 keer bekeken
Diverse kenmerken onthullen de ontstaansgeschiedenis van komeetkernen. Klik voor grotere weergave.
Hoe kometen dan wél zijn ontstaan is onderwerp van aangehecht wetenschappelijk paper, waarvan hieronder een korte samenvatting:
De Trans Neptuniaanse Objecten (TNO's) zijn de forsere spelers in een spel van de zwaartekracht in de buitengebieden van het zonnestelsel. Deze objecten (zoals Pluto, Eris en waarschijnlijk ook de maan Triton) bereikten al vrij snel na het ontstaan van het zonnestelsel een forse omvang (enige honderden kilometers) en zijn in de loop van vele miljoenen jaren door het verzamelen van ijs en stofdeeltjes langzaam aangegroeid tot de forse ijsdwergen die ze nu zijn. Deze TNO's zijn - vergeleken met een komeetkern- behoorlijk compact. Niet alleen is de veel sterkere gravitatie door de grotere massa daar debet aan, ook het nucleaire verval van materialen in deze planeetjes droeg zorg voor smelten van ijs, voor het compacteren van het materiaal en de opbouw van een materiaal- en dichtheidsgradiënt.
Uit brokstukken van tegen elkaar gebotste (proto) ijsdwergen kunnen komeetkernen dus niet zijn ontstaan. Het volgende scenario is veel waarschijnlijker:
Toen enige miljoenen jaren na het ontstaan van het zonnestelsel de vluchtiger gassen óf waren opgeveegd door de grote gasreuzen óf in de buitengebieden door de stralingsdruk van de zon uit het stelsel waren geblazen bleef er een enorme maar erg ijle wolk over van ijs- en stofdeeltjes. Zeer geleidelijk trokken deze deeltjes van een paar micron grootte elkaar aan, of ontmoetten elkaar bij toeval en klitten samen tot kleine vlokachtige stukjes en later verenigden deze zich tot zeer poreuze ballen van een paar meter groot.
Een fors deel van deze ballen werd opgeslokt door de grote ijsdwergen, maar op grotere afstand ontstonden de eerste proto-kometen door het samenklonteren van vele miljoenen van deze ballen, die we nu nog in de komeetputten kunnen zien zitten. Ook in deze kleine ballen zaten radioactieve stoffen opgesloten, maar door de veel ongunstiger oppervlakte/inhoud verhouding kon de intern opgewekte warmte makkelijk naar het heelal uitstralen zonder de ballen noemenswaardig te verwarmen.
- How_are_comets_born.jpg (111.84 KiB) 3927 keer bekeken
Het ontstaan van ijsdwergen en komeetkernen. Klik voor grotere weergave.
De protokometen kregen een diameter van enige honderden meters tot een kilometer, totdat de stof en ijsdeeltjes uit de omgeving waren opgegeten. In een veel trager proces vervolgden de protokometen hun groei. Door de gravitatie van met name de ijsdwergen in de buurt maar waarschijnlijk ook de grote buitenplaneten wijzigde de baan van de protokometen voortdurend, waardoor ze in nieuwe gebieden met ijs en stof terecht kwamen en nieuwe lagen materiaal verzamelden. Als een toverbal groeide de komeet in de loop van tientallen miljoenen jaren zo heel geleidelijk zonder dat er sprake was van heftige botsingen. De gelaagdheid, als bij sediment dat in de loop de eeuwen neerslaat op een rivierbodem, is bij beide lobben van 67P duidelijk terug te vinden. In de nieuwe buitenlagen kon het radioactief verval plaats vinden zonder dat dat een noemenswaardige temperatuurverhoging tot gevolg had. De kometen waren van meet af aan koud en zijn dat altijd gebleven.
Op deze manier konden komeetkernen dus rustig groeien en het vroegste materiaal van de protoplanetaire wolk vrijwel ongewijzigd door een geschiedenis van miljarden jaren loodsen.
Ergens in de loop van de jaren zijn twee komeetkernen elkaar tegengekomen (een naar verwachting vaak optredende gebeurtenis), en gingen na een trage energiearme botsing verder door het leven als de komeet 67p Churyumov-Gerasimenko.
Over twee manden volgen er mogelijk nog spectaculaire foto's van extreem dichtbij, en nog jaren zal alle data die Rosetta en in duidelijk mindere mate Philae hebben vergaard stof zijn voor nieuwe inzichten in het ontstaan van kometen en ons zonnestelsel.
Wetenschappelijk paper: