Astronomie

leerdoelen

aan het einde van deze sectie zult u in staat zijn om:

  • karakteriseer de algemene fysische verschijning van kometen
  • leg het bereik van komeetbanen
  • Beschrijf de grootte en samenstelling van de kern van een typische komeet
  • bespreek de atmosferen van kometen
  • vat de ontdekkingen van de missie Rosetta samen

kometen verschillen voornamelijk van asteroïden in hun ijzige samenstelling, een verschil dat ervoor zorgt dat ze dramatisch oplichten als ze de zon naderen, waardoor een tijdelijke atmosfeer ontstaat. In sommige vroege culturen werden deze zogenaamde “harige sterren” beschouwd als Voortekenen van rampspoed. Vandaag zijn we niet langer bang voor kometen, maar anticiperen we gretig op degenen die dicht genoeg bij ons komen om een goede luchtshow op te zetten.

verschijning van kometen

een komeet is een relatief klein stuk ijsmateriaal (meestal een paar kilometer doorsnede) dat een atmosfeer ontwikkelt als het de zon nadert. Later kan er een zeer zwakke, nevelige staart zijn, die zich enkele miljoenen kilometers van het hoofdlichaam van de komeet uitstrekt. Kometen zijn waargenomen vanaf de vroegste tijden: verslagen van kometen zijn te vinden in de geschiedenis van vrijwel alle oude beschavingen. De typische komeet is echter niet spectaculair aan onze hemel, in plaats daarvan heeft het uiterlijk van een vrij zwakke, diffuse lichtvlek iets kleiner dan de Maan en vele malen minder helder. (Kometen leek spectaculairder voor mensen voor de uitvinding van kunstlicht, die ons zicht op de nachtelijke hemel in gevaar brengt.)

net als de Maan en de planeten, lijken kometen tussen de sterren te dwalen en verschuiven ze langzaam hun positie aan de hemel van nacht naar nacht. In tegenstelling tot de planeten, echter, de meeste kometen verschijnen op onvoorspelbare tijden, die misschien verklaren waarom ze vaak geïnspireerd angst en bijgeloof in vroegere tijden. Kometen blijven meestal zichtbaar voor perioden die variëren van een paar weken tot enkele maanden. We zullen meer vertellen over waar ze van gemaakt zijn en hoe ze zichtbaar worden nadat we hun bewegingen bespreken.

stilstaande beelden van kometen geven de indruk dat ze snel door de hemel bewegen, als een heldere meteoor of vallende ster. Alleen naar zulke beelden kijkend, is het gemakkelijk om kometen en meteoren te verwarren. Maar gezien aan de echte hemel, zijn ze heel anders: de meteoor brandt op in onze atmosfeer en is in een paar seconden verdwenen, terwijl de komeet wekenlang zichtbaar kan zijn in bijna hetzelfde deel van de hemel.

Komeetbanen

 Halley in 1986. De heldere kop van deze beroemde komeet is te zien aan de linkerkant, met de stof en ionenstaarten uit te breiden naar rechts.

Figuur 1: Komeet Halley. Deze composiet van drie beelden (een in rood, een in groen, een in blauw) toont komeet Halley Zoals Gezien met een grote telescoop in Chili in 1986. Gedurende de tijd dat de drie beelden in volgorde werden genomen, bewoog de komeet tussen de sterren. De telescoop werd verplaatst om het beeld van de komeet stabiel te houden, waardoor de sterren in drievoud (eenmaal in elke kleur) op de achtergrond verschijnen. (credit: wijziging van het werk door ESO)

de studie van kometen als leden van het zonnestelsel dateert uit de tijd van Isaac Newton, die voor het eerst suggereerde dat ze rond de zon cirkelden op extreem langgerekte ellipsen. Newtons collega Edmund Halley (zie de Edmund Halley: Astronomy ‘ s Renaissance Man) ontwikkelde deze ideeën en in 1705 publiceerde hij berekeningen van 24 komeetbanen. In het bijzonder merkte hij op dat de banen van de heldere kometen die in de jaren 1531, 1607 en 1682 waren verschenen zo vergelijkbaar waren dat de drie heel goed dezelfde komeet konden zijn, terugkerend naar het perihelium (het dichtst bij de zon) met gemiddelde intervallen van 76 jaar. Zo ja, dan voorspelde hij dat het object rond 1758 zou terugkeren. Hoewel Halley was overleden tegen de tijd dat de komeet verscheen zoals hij voorspelde, kreeg hij de naam komeet Halley (rijmt op “valley”) ter ere van de astronoom die voor het eerst herkende als een permanent lid van ons zonnestelsel, baan rond de zon. Zijn aphelium (verste punt van de zon) ligt voorbij de baan van Neptunus.We weten nu uit Historische gegevens dat de komeet Halley sinds 239 v.Chr. daadwerkelijk is waargenomen en geregistreerd op elke passage in de buurt van de zon, met tussenpozen variërend van 74 tot 79 jaar. De periode van zijn terugkeer varieert enigszins als gevolg van orbitale veranderingen veroorzaakt door de aantrekking van de reuzenplaneten. In 1910 werd de aarde geborsteld door de staart van de komeet, wat veel onnodige publieke bezorgdheid veroorzaakte. Komeet Halley verscheen voor het laatst aan onze hemel in 1986 (figuur 1), toen het werd opgewacht door verschillende ruimtevaartuigen die ons een schat aan informatie over zijn samenstelling gaven; het zal terugkeren in 2061.Edmund Halley: Astronomy ‘ s Renaissance Man

 schilderij van Sir Edmund Halley.

Figuur 2: Edmund Halley (1656-1742). Halley was een productief medewerker aan de wetenschappen. Zijn studie van kometen aan het begin van de achttiende eeuw hielp voorspellen van de baan van de komeet die nu zijn naam draagt.Edmund Halley (Figuur 2), een briljante astronoom die bijdragen leverde op vele gebieden van wetenschap en statistiek, was in alle opzichten een gulle, warme en uitgaande persoon. In deze, Hij was het tegenovergestelde van zijn goede vriend Isaac Newton, wiens grote werk, de Principia (zie banen en zwaartekracht), Halley aangemoedigd, bewerkt, en hielp betalen om te publiceren. Halley zelf publiceerde zijn eerste wetenschappelijke paper op de leeftijd van 20, terwijl nog op de universiteit. Als gevolg hiervan kreeg hij een koninklijke opdracht om naar Saint Helena (een afgelegen eiland voor de kust van Afrika waar Napoleon later zou worden verbannen) te gaan om de eerste telescopische survey van de zuidelijke hemel te maken. Na zijn terugkeer ontving hij het equivalent van een master ‘ s degree en werd hij op 22-jarige leeftijd verkozen tot de prestigieuze Royal Society in Engeland.Naast zijn werk over kometen, was Halley de eerste astronoom die zag dat de zogenaamde “vaste” sterren ten opzichte van elkaar bewegen, door op te merken dat verschillende heldere sterren hun positie hadden veranderd sinds Ptolemaeus ‘ publicatie van de oude Griekse catalogi. Hij schreef een artikel over de mogelijkheid van een oneindig universum, stelde voor dat sommige sterren variabel kunnen zijn, en besprak de aard en grootte van nevels (gloeiende wolkachtige structuren zichtbaar in telescopen). In Sint-Helena observeerde Halley de planeet Mercurius die over de zon ging en ontwikkelde hij de wiskunde van hoe zulke transits gebruikt konden worden om de grootte van het zonnestelsel vast te stellen.Op andere gebieden publiceerde Halley de eerste tabel van levensverwachtingen (de voorloper van levensverzekeringsstatistieken); schreef papers over moessons, passaatwinden en getijden (voor het eerst de getijden in het kanaal in kaart brengen); legde de basis voor de systematische studie van het magnetische veld van de aarde; bestudeerde verdamping en hoe binnenwateren zout worden; en ontwierp zelfs een onderwaterduikbel. Hij diende als een Britse diplomaat, adviseerde de keizer van Oostenrijk en de toekomstige tsaar van Rusland rond Engeland (gretig bespreken, wordt ons verteld, zowel het belang van de wetenschap en de kwaliteit van de lokale brandewijn).In 1703 werd Halley professor in de meetkunde aan Oxford en in 1720 werd hij benoemd tot Astronomer Royal of England. Hij bleef de aarde en de hemel observeren en publiceerde zijn ideeën nog 20 jaar, totdat de dood hem op 85-jarige leeftijd opeiste.

slechts een paar kometen keren terug in een tijd die meetbaar is in menselijke termen (korter dan een eeuw), zoals komeet Halley doet; deze kometen worden kortstondige kometen genoemd. Veel korte periode kometen hebben hun baan veranderd door te dicht bij een van de reuzenplaneten te komen—meestal Jupiter (en ze worden dus ook wel Jupiter-familie kometen genoemd). De meeste kometen hebben lange periodes en zullen duizenden jaren nodig hebben om terug te keren, als ze al terugkeren. Zoals we later in dit hoofdstuk zullen zien, komen de meeste Jupiter-familie kometen uit een andere bron dan de lange-periode kometen (die met baanperioden langer dan ongeveer een eeuw).

er bestaan observationele records voor duizenden kometen. We werden bezocht door twee heldere kometen in de afgelopen decennia. Eerst, in maart 1996, kwam komeet Hyakutake, met een zeer lange staart. Een jaar later verscheen de komeet Hale-Bopp; deze was zo helder als de helderste sterren en bleef enkele weken zichtbaar, zelfs in stedelijke gebieden (zie de afbeelding die dit hoofdstuk opent).

Tabel 1 geeft een overzicht van enkele bekende kometen waarvan de geschiedenis of het uiterlijk van bijzonder belang is.

Tabel 1. Enkele interessante kometen
naam periode Betekenis
Grote Komeet van 1577 lange Tycho Brahe toonde aan dat het voorbij de maan was (een grote stap in ons begrip)
Grote Komeet van 1843 lange helderste geregistreerde komeet; zichtbaar overdag
Daglicht Komeet van 1910 Lange Helderste komeet van de twintigste eeuw
West Lange Kern brak in stukken (1976)
Hyakutake Lange afgelegd binnen 15 miljoen km van de Aarde (1996)
Hale–Bopp Lange Helderste recente komeet (1997)
Swift-Tuttle 133 jaar Ouder komeet van Perseid meteorenregen
Halley 76 jaar Eerste komeet gevonden te worden periodieke; onderzocht door een ruimtevaartuig in 1986
Borrelly 6.8 jaar Flyby door Deep Space 1 ruimtevaartuig (2000)
Rosberg 6.7 jaar Brak in 1846 en niet weer gezien
Churyumov-Gerasimenko 6,5 jaar Doel van de Rosetta-missie (2014-16)
Wild 2 6,4 jaar Doel van Stardust sample return missie (2004)
Tempel 1 5.7 jaar doel van de missie met diepe Impact (2005)
Encke 3,3 jaar Kortste bekende periode

de kern van de komeet

wanneer we naar een actieve komeet kijken, zien we normaal alleen de tijdelijke atmosfeer van gas en stof die door zonlicht wordt verlicht. Deze atmosfeer wordt het hoofd van de komeet of coma genoemd. Aangezien de zwaartekracht van zulke kleine lichamen zeer zwak is, ontsnapt de atmosfeer voortdurend snel; zij moet worden aangevuld door nieuw materiaal, dat ergens vandaan moet komen. De bron is de kleine, vaste kern binnen, slechts een paar kilometer breed, meestal verborgen door de gloed van de veel grotere atmosfeer eromheen. De kern is de echte komeet, het fragment van oud ijsmateriaal dat verantwoordelijk is voor de atmosfeer en de staart (Figuur 3).

Diagram van een typische komeet. Vlak links van het centrum, de

Figuur 3: delen van een komeet. Deze schematische illustratie toont de belangrijkste delen van een komeet. Merk op dat de verschillende structuren niet op schaal zijn.De moderne theorie van de fysische en chemische aard van kometen werd voor het eerst voorgesteld door Harvard-astronoom Fred Whipple in 1950. Vóór het werk van Whipple dachten veel astronomen dat de kern van een komeet een losse aggregatie van vaste stoffen zou kunnen zijn, een soort van een baan rond “grindbank”, Whipple stelde in plaats daarvan voor dat de kern een vast object is een paar kilometer breed, samengesteld in een aanzienlijk deel van waterijs (maar met andere ices ook) gemengd met silicaat korrels en stof. Dit voorstel werd bekend als de “vuile sneeuwbal” model.

 Foto van een fragment komeetstof.

Figuur 4: Opgevangen Komeetstof. Dit deeltje (gezien door een microscoop) wordt verondersteld een klein fragment van komeetstof te zijn, verzameld in de bovenste atmosfeer van de aarde. Het meet ongeveer 10 micron, of 1/100 van een millimeter, doorsnede. (credit: NASA / JPL)

de waterdamp en andere vluchtige stoffen die ontsnappen uit de kern wanneer deze wordt verwarmd, kunnen worden gedetecteerd in de kop en staart van de komeet, en daarom kunnen we spectra gebruiken om te analyseren uit welke atomen en moleculen het kernijs bestaat. Wij zijn echter wat minder zeker van het niet-ijzige element. We hebben nog nooit een fragment van vaste materie geïdentificeerd van een komeet die de doorgang door de atmosfeer van de aarde heeft overleefd. Echter, ruimtevaartuigen die kometen hebben benaderd hebben stofdetectors vervoerd, en sommige komeetstof is zelfs teruggebracht naar de aarde (zie Figuur 4). Het lijkt erop dat veel van het “vuil” in de vuile sneeuwbal donker is, primitieve koolwaterstoffen en silicaten, net als het materiaal waarvan gedacht wordt dat het aanwezig is op de donkere, primitieve asteroïden.

omdat de kernen van kometen klein en donker zijn, zijn ze moeilijk te bestuderen vanaf de aarde. Ruimtevaartuigen verkregen directe metingen van een komeetkern, echter, in 1986, toen drie ruimtevaartuigen langs komeet Halley op korte afstand (zie Figuur 5). Vervolgens hebben andere ruimtevaartuigen in de buurt van andere kometen gevlogen. In 2005 droeg het NASA Deep Impact ruimtevaartuig zelfs een sonde voor een snelle inslag met de kern van komeet Tempel 1. Maar veruit, de meest productieve studie van een komeet is door de 2015 Rosetta missie, die we binnenkort zullen bespreken.

Close-up van de komeet Halley. Aan de linkerkant van deze foto zijn materiaalstralen te zien die uit de kern ontsnappen. Figuur 5: Close-up van de komeet Halley. Deze historische foto van de zwarte, onregelmatig gevormde kern van komeet Halley werd verkregen door het ESA Giotto ruimtevaartuig op een afstand van ongeveer 1000 kilometer. De heldere gebieden zijn stralen van materiaal ontsnappen uit het oppervlak. De lengte van de kern is 10 kilometer, en details zo klein als 1 kilometer kan worden opgemaakt. (krediet: wijziging van het werk door het ESA)

de atmosfeer van de komeet

de spectaculaire activiteit waarmee we kometen kunnen zien, wordt veroorzaakt door de verdamping van komeetijs dat door zonlicht wordt verwarmd. Achter de asteroïdengordel, waar kometen het grootste deel van hun tijd doorbrengen, zijn deze ijs bevroren. Maar als een komeet de zon nadert, begint hij op te warmen. Als water (H2O) het dominante ijs is, verdampen grote hoeveelheden als zonlicht het oppervlak verwarmt boven 200 K. Dit gebeurt voor de typische komeet iets voorbij de baan van Mars. Het verdampende H2O laat op zijn beurt het stof vrij dat met het ijs werd gemengd. Omdat de kern van de komeet zo klein is, kan de zwaartekracht noch het gas, noch het stof tegenhouden, die beide de ruimte in stromen met snelheden van ongeveer 1 kilometer per seconde.

de komeet blijft energie absorberen als hij de zon nadert. Een groot deel van deze energie gaat in de verdamping van het ijs, evenals in het verwarmen van het oppervlak. Recente waarnemingen van veel kometen wijzen er echter op dat de verdamping niet uniform is en dat het grootste deel van het gas vrijkomt in plotselinge spurts, misschien beperkt tot een paar gebieden van het oppervlak. Met een snelheid van ongeveer 1 kilometer per seconde kan de atmosfeer van de komeet een enorme omvang bereiken. De diameter van het hoofd van een komeet is vaak zo groot als Jupiter, en het kan soms een diameter van een miljoen kilometer benaderen (Figuur 6).

het hoofd van de komeet Halley. Op deze foto is het heldere hoofd, of coma, links te zien, met de staart naar rechts.

Figuur 6: kop van de komeet Halley. Hier zien we de wolk van gas en stof die deel uitmaken van het hoofd, of coma, van komeet Halley in 1986. Op deze schaal zou de kern (verborgen in de wolk) een punt te klein zijn om te zien. (credit: wijziging van het werk van NASA / W. Liller)

Komeetbaan en staart. De Zon wordt getekend bij de linker focus van een blauwe ellips die de baan van een komeet vertegenwoordigt. De komeet wordt getekend op zes posities langs de ellips, en op elke positie wijst de staart van de komeet weg van de zon. Vanaf rechtsboven heeft de komeet een zeer korte staart. Tegen de klok in wordt de staart van de komeet langer als hij het perihelium nadert (het dichtst bij de zon, linksonder) en korter als hij zich naar rechts terugtrekt.

Figuur 7: baan en staart van kometen. De oriëntatie van een typische komeetstaart verandert naarmate de komeet het perihelium passeert. Nadering van de zon, de staart is achter de inkomende komeetkop, maar op de weg naar buiten, de staart gaat vooraf aan de kop.

de meeste kometen ontwikkelen ook staarten als ze de zon naderen. De staart van een komeet is een verlengstuk van zijn atmosfeer, bestaande uit hetzelfde gas en stof dat deel uitmaakt van zijn hoofd. Al in de zestiende eeuw, waarnemers besefte dat komeetstaarten altijd wijzen uit de buurt van de zon (Figuur 7), niet terug langs de baan van de komeet. Newton stelde voor dat komeetstaarten worden gevormd door een afstotende kracht van zonlicht die deeltjes van het hoofd wegjaagt—een idee dat dicht bij onze moderne visie ligt.

de twee verschillende bestanddelen waaruit de staart bestaat (stof en gas) werken enigszins anders. Het helderste deel van de staart wordt de stofstaart genoemd, om het te onderscheiden van een zwakkere, rechte staart gemaakt van geïoniseerd gas, de ionenstaart genoemd. De ionenstaart wordt naar buiten gedragen door stromen van ionen (geladen deeltjes) die door de zon worden uitgestraald. Zoals je kunt zien in Figuur 8, kromt de gladdere stofstaart een beetje, aangezien individuele stofdeeltjes zich verspreiden langs de baan van de komeet, terwijl het rechte ion de staart meer direct van de zon wordt geduwd door de wind van geladen deeltjes

komeet Hale-Bopp ' s staarten. Paneel (A), Links, is een afbeelding van Hale-Bopp de kern is linksonder, met de witte stof staart (gelabeld) uit te breiden naar midden-rechts, en de blauwe ion staart (gelabeld) uit te breiden naar boven-midden. Een witte lijn wordt getrokken over de kern naar links die de bewegingsrichting van de komeet aangeeft. Een pijl wijst naar de richting van de zon linksonder. Paneel (b) toont twee B+W-beelden van Komeet Mrkos op verschillende tijdstippen met lange stof-en ionenstaarten.

Figuur 8: Komeetstaarten. (A) als een komeet de zon nadert, worden zijn kenmerken meer zichtbaar. In deze illustratie van NASA die komeet Hale-Bopp toont, kunt u de twee staarten van een komeet zien: de gemakkelijker zichtbare stofstaart, die tot 10 miljoen kilometer lang kan zijn, en de zwakkere gasstaart (of ionstaart), die tot honderden miljoenen kilometers lang is. De korrels die deel uitmaken van de stofstaart zijn de grootte van rookdeeltjes. (b) komeet Mrkos werd in 1957 gefotografeerd met een wide-field telescope bij het Palomar observatorium en toont ook een duidelijk onderscheid tussen de rechte gasstaart en de gebogen stofstaart. (credit a: modification of work by ESO / E. Slawik; credit b: modification of work by Charles Kearns, George O. Abell en Byron Hill)

tegenwoordig kunnen kometen dicht bij de zon gevonden worden met ruimtevaartuigen die ontworpen zijn om onze ster te observeren. Zo zagen astronomen van het ESA/NASA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO) begin juli 2011 een komeet die naar de zon strekte, een van de bijna 3000 waarnemingen. U kunt ook kijken naar een korte video van NASA getiteld ” Why Are We Seeing So Many Sungrazing Comets?”

The Rosetta Comet Mission

in de jaren 1990 besloten Europese wetenschappers een veel ambitieuzere missie te ontwerpen die banen zou matchen met een inkomende komeet en deze zou volgen als deze de zon naderde. Ze stelden ook voor dat een kleiner ruimtevaartuig zou proberen op de komeet te landen. Het 2-tons grote ruimtevaartuig heette Rosetta, met een dozijn wetenschappelijke instrumenten, en de lander van 100 kilogram met nog negen instrumenten heette Philae.De missie Rosetta werd gelanceerd in 2004. Vertragingen met de lanceerraket zorgden ervoor dat het zijn oorspronkelijke doelkomeet miste, dus werd een alternatieve bestemming gekozen, de komeet Churyumov-Gerasimenko (vernoemd naar de twee Ontdekkers, maar meestal aangeduid als 67P). De omwentelingsperiode van deze komeet is 6,45 jaar, waardoor het een Jupiter-familie komeet is.Omdat het Europees Ruimteagentschap geen toegang had tot de plutoniumhoudende kerncentrales die NASA gebruikte voor missies in de ruimte, moest Rosetta op zonne-energie werken, waarbij vooral grote zonnepanelen nodig waren. Zelfs deze waren niet genoeg om het toestel draaiende te houden omdat het een baan had met 67P in de buurt van het aphelium van de komeet. De enige oplossing was om alle ruimtevaartsystemen uit te schakelen en het enkele jaren naar de zon te laten kust, buiten contact met de controleurs op aarde tot de zonne-energie sterker was. Het succes van de missie was afhankelijk van een automatische timer om de stroom weer aan te zetten toen hij de zon naderde. Gelukkig werkte deze strategie.In augustus 2014 begon Rosetta een geleidelijke benadering van de komeetkern, een vreemd misvormd object met een doorsnede van ongeveer 5 kilometer, heel anders dan het gladde uiterlijk van de kern van Halley (maar even donker). De rotatieperiode is 12 uur. Op 12 November 2014 werd de Philae lander laten vallen, Die 7 uur lang langzaam afdaalde voordat hij zachtjes het oppervlak raakte. Het stuiterde en rolde, kwam tot rust onder een overhang waar er niet genoeg zonlicht was om zijn batterijen opgeladen te houden. Na een paar uur te hebben gewerkt en data terug te hebben gestuurd naar de orbiter, werd Philae stil. De belangrijkste Rosetta-ruimtesonde bleef echter opereren, toen het niveau van de komeet-activiteit toenam, met stoomschepen van gas die van het oppervlak afstralen. Toen de komeet in September 2015 het perihelium naderde, trok het ruimtevaartuig zich terug om zijn veiligheid te garanderen.

de omvang van de Rosetta-beelden (en gegevens van andere instrumenten) is veel groter dan wat astronomen eerder hadden gezien vanaf een komeet. De beste beeldresolutie was bijna een factor 100 groter dan in de beste Halley-beelden. Op deze schaal lijkt de komeet verrassend ruw, met scherpe hoeken, diepe putten en overhangen (figuur 9).

de staarten van de komeet Hale-Bopp. Paneel (A), Links, is een afbeelding van Hale-Bopp de kern is linksonder, met de witte stof staart (gelabeld) uit te breiden naar midden-rechts, en de blauwe ion staart (gelabeld) uit te breiden naar boven-midden. Een witte lijn wordt getrokken over de kern naar links die de bewegingsrichting van de komeet aangeeft. Een pijl wijst naar de richting van de zon linksonder. Paneel (b) toont twee B+W-beelden van Komeet Mrkos op verschillende tijdstippen met lange stof-en ionenstaarten.

figuur 9: vreemde vorm en oppervlaktekenmerken van komeet 67P. (a) dit beeld van de Rosetta camera is genomen vanaf een afstand van 285 kilometer. De resolutie is 5 meter. U kunt zien dat de komeet bestaat uit twee secties met een verbindende “nek” tussen hen. (b) Deze close-up weergave van Komeet Churyumov-Gerasimenko is van de Philae lander. Een van de drie voeten van de lander is zichtbaar op de voorgrond. De lander zelf is meestal in de schaduw. (krediet a: wijziging van het werk van ESA / Rosetta / MPS voor OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP / IDA; krediet b: wijziging van het werk van ESA / Rosetta / Philae / CIVA)

de dubbellobbige vorm van 67P ‘ s kern is voorlopig toegeschreven aan de botsing en fusie van twee onafhankelijke komeetkernen lang geleden. Het ruimtevaartuig bevestigde dat het donkere oppervlak van de komeet bedekt was met organische koolstofrijke verbindingen, gemengd met sulfiden en ijzer-nikkel korrels. 67P heeft een gemiddelde dichtheid van slechts 0,5 g / cm3 (recall water in deze eenheden heeft een dichtheid van 1 g/cm3. Deze lage dichtheid geeft aan dat de komeet behoorlijk poreus is, dat wil zeggen dat er een grote hoeveelheid lege ruimte tussen de materialen is.We wisten al dat de verdamping van komeet ices sporadisch was en beperkt tot kleine jets, maar in komeet 67P was dit extreem. Op elk moment is meer dan 99% van het oppervlak inactief. De actieve openingen zijn slechts een paar meter breed, waarbij het materiaal beperkt is tot smalle stralen die slechts enkele minuten aanhouden (Figuur 10). Het activiteitenniveau is sterk afhankelijk van zonneverwarming en is tussen juli en augustus 2015 met een factor 10 gestegen. Isotopische analyse van deuterium in het door de komeet uitgeworpen water toont aan dat het verschilt van het water op aarde. Zo hebben kometen als 67P blijkbaar niet bijgedragen aan de oorsprong van onze oceanen of het water in ons lichaam, zoals sommige wetenschappers hadden gedacht.

Gasstralen op komeet 67P. Paneel (a), linksonder is een deel van de kern zichtbaar. Langs de rand van de kern zijn zwakke streamers te zien tegen de zwartheid van de ruimte. Paneel (B), midden, de zwakke streamers zijn vervangen door een sterke, heldere straal die zich uitstrekt naar rechtsboven. Paneel (C), rechts, toont de volledige kern in het midden, omgeven door jets en zwakke stromen van materiaal.

Figuur 10: Gasstralen op komeet 67P. (a) deze activiteit werd gefotografeerd door het ruimtevaartuig Rosetta bij perihelion. Je ziet plotseling een jet verschijnen, die slechts een paar minuten actief was. (b) Deze spectaculaire foto, genomen in de buurt van perihelium, toont de actieve komeet omringd door meerdere stralen van gas en stof. (krediet a, b: wijziging van het werk van ESA / Rosetta / MPS; krediet c: wijziging van het werk van ESA / Rosetta / NAVCAM)

het Europees Ruimteagentschap blijft interessante korte video ‘ s maken die de uitdagingen en resultaten van de Rosetta-en Philae-missies illustreren. Kijk bijvoorbeeld naar “Rosetta’ s Moment In The Sun ” om enkele van de beelden te zien van de komeet die pluimen van gas en stof genereert en te horen over enkele van de gevaren die een actieve komeet vormt voor het ruimtevaartuig.

kernbegrippen en samenvatting

Halley toonde eerst aan dat sommige kometen zich in gesloten banen bevinden en periodiek terugkeren om rond de zon te draaien. Het hart van een komeet is zijn kern, een paar kilometer in diameter en bestaat uit vluchtige stoffen (voornamelijk bevroren H2o) en vaste stoffen (waaronder zowel silicaten en koolstofhoudende materialen). Whipple stelde voor het eerst dit “vuile sneeuwbal” model in 1950; het is bevestigd door ruimtevaartuigen studies van verschillende kometen. Als de kern de zon nadert, verdampen de vluchtige stoffen (misschien in lokale jets of explosies) om het hoofd of de atmosfeer van de komeet te vormen, die met ongeveer 1 kilometer per seconde ontsnapt. De atmosfeer stroomt weg van de zon om een lange staart te vormen. De ESA Rosetta missie naar komeet P67 (Churyumov-Gerasimenko) heeft onze kennis van de aard van de kern en van het proces waardoor kometen water en andere vluchtige stoffen vrijgeven bij verhitting door zonlicht sterk vergroot.

verklarende woordenlijst

komeet: een klein lichaam van ijzige en stoffige materie dat rond de zon draait; wanneer een komeet in de buurt van de zon komt, verdampt een deel van zijn materiaal, waardoor een grote kop van zwak gas en vaak een staart

kern (van een komeet): het vaste stuk ijs en stof in de kop van een komeet

staart: (van een komeet) een staart die bestaat uit twee delen: de stofstaart bestaat uit stof dat door sublimatie van ijs in een komeet wordt losgemaakt en vervolgens door fotonen van de zon in een gekromde stroom wordt geduwd; de ionenstaart is een stroom geïoniseerde deeltjes die uit een komeet is verdampt en vervolgens door de zonnewind van de zon wordt weggevaagd

Geef een antwoord

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd.