Kunterbunter Kometenkern - wissenschaft.de
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Astronomie+Physik

Kunterbunter Kometenkern

Wenn es Kometeneis in der Eisdiele zu kaufen gäbe, dann fiele der Schweifstern Hartley-2 in die Kategorie „Tutti Frutti“. „So einen Kometen haben wir noch nie gesehen“, sagt Michael Mumma von der US-Raumfahrtorganisation NASA: Er besteht wahrscheinlich aus drei unterschiedlichen Sorten Eis, die insgesamt aber gleichmäßig zusammengemixt sind, wie Mumma und seine Kollegen entdeckt haben.

Die Forscher beobachteten die Gaswolke, die den Kometenkern umhüllt, die sogenannte Koma. Von Mitte bis Ende 2010 richteten sie mehrfach Teleskope auf Hawaii und in Chile auf den Schweifstern, um die Zusammensetzung der Koma zu ermitteln. Im November 2010 erhielt Hartley-2 außerdem Besuch von der Raumsonde Deep Impact. Die Sonde fotografierte den Kometen aus der Nähe und konnte die chemische Zusammensetzung von Gasfontänen messen, die an verschiedenen Stellen aus der eisigen Oberfläche hervorbrachen.

Die verschiedenen Beobachtungen ergaben ein verwirrendes Bild. Die irdischen Messungen zeigten, dass die Gasmenge, die der Komet ausstößt, stark schwankt. Das liegt daran, dass sich Hartley-2 alle 18 Stunden einmal um die eigene Achse dreht, so dass immer andere Teile der Oberfläche von der Sonne erwärmt werden. Trotzdem blieb der relative Anteil verschiedener Stoffe ? zum Beispiel Wasser, Kohlendioxid oder Ammoniak ? gleich. „Eine ganze Reihe dieser Gase verändert sich gleichzeitig auf die gleiche Weise“, wundert sich Mumma. Das scheint darauf hinzudeuten, dass der Kometenkern aus einem gleichförmigen Stoffgemisch besteht.

Dem widersprechen die Ergebnisse der Epoxi-Mission der Raumsonde Deep Impact: Demnach schwankte das Verhältnis zwischen Wasser und Kohlendioxid in den geysirartigen Fontänen stark. An einem Ende des knochenförmigen Kometen strömte reiner Wasserdampf aus, an anderen Stellen brach Kohlendioxid-Gas gemischt mit Wassereis-Bröckchen hervor. „Wenn wir den Kometen aus der Nähe betrachten, sehen wir ganz klar, dass die Zusammensetzung des Kerns sich von einer Seite zur anderen verändert“, sagt Michael Mumma.

Die Forscher glauben, dass der Kometenkern insgesamt aus drei verschiedenen Sorten Eis besteht. Die eine Sorte ist Wasser mit Methanol, die zweite Kohlendioxid, die dritte Ethan. „Manche Stoffe vermischen sich also mit Wasser, andere nicht“, staunt Mumma. „So haben wir uns Kometen bislang nicht vorgestellt.“

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Kometen gelten als Überbleibsel aus den ersten Tagen des Sonnensystems. Ihr Aufbau kann den Forschern daher Auskunft darüber geben, wie sich die Materie damals zusammenballte. Kondensierte das gut durchmischte Gas des Urnebels zu großen Eisklumpen, oder wuchsen Kometen aus kleinen, individuell zusammengesetzten Schneeflocken heran, sozusagen Mini-Kometen, die dann zusammen einen großen gemischten Schneeball bildeten? Hartley-2 passt weder in das eine noch in das andere Bild, sagt Mumma: „Er könnte der erste Vertreter einer neuen Art sein.“

Michael Mumma (Goddard Space Flight Center, Greenbelt, US-Staat Maryland) et al.: Astrophysical Journal Letters Bd. 743, Sonderausgabe am 16. Mai 2011 wissenschaft.de – Ute Kehse
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