Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko am 3. August 2014. Bild: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Rosetta-Mission

Brachten Kometen das Leben auf die Erde?

Vergangenen Herbst landete die Raumsonde Philae auf dem Kometen 67P und sendete für kurze Zeit fleißig Daten seiner Untersuchungen zur Erde. Inzwischen konnten Wissenschaftler viele dieser Daten auswerten. Sie liefern Antworten zur Entstehung unseres Sonnensystems.

Welche Rolle haben Kometen bei der Entstehung des Lebens auf der Erde gespielt? Brachten sie das Wasser und präbiotische Moleküle auf unseren Planeten? Und was erzählen sie uns über die Entstehung unseres Sonnensystems? Um diese und weitere Fragen zu beantworten, wurde die Mission Rosetta gestartet. Das Ziel: der Komet Churyumov-Gerasimenko – kurz 67P genannt.

Nach zehn Jahren Flug durchs All erreichte die Raumsonde Rosetta im November letzten Jahres den Kometen 500 Millionen Kilometer von der Erde entfernt. Das kühlschrankgroße Minilabor Philae landete auf 67P und sendete die Daten seiner Experimente zur Erde. Anders als geplant, kam der solargetriebene Lander an einem eher schattigen Platz zum Stehen. Deshalb befindet sich Philae im energiearmen Schlafmodus. Die Wissenschaftler am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hoffen, dass Philae ab Mai oder Juni genügend Solarenergie einfangen kann, um neue Daten zu übermitteln.

Erkenntnisse seit der Landung

Zeit also einmal einen Blick auf die die bisherigen Ergebnisse zu werfen. Der Komet 67P besitzt die Form einer Spielzeugente. Der Kopf hat einen Durchmesser von zwei Kilometern, der Körper selber ist circa vier Kilometer lang. Seine Landschaft ist vielfältiger als erwartet: 700 Meter hohen Klippen wechseln sich mit Staubdünen sowie glatten Ebenen und Geröllhalden ab. Die Forscher haben bisher 19 Landschaftstypen identifiziert.

Bildlich gesprochen ist der Komet ein schmutziger Schneeball aus der Entstehungszeit unseres Sonnensystems, tiefgefroren und nahezu unverändert. 67P besteht in erster Linie aus Eis und Staub. Erstaunlicherweise ist er dabei ungefähr so leicht wie Kork. Die Wissenschaftler gehen nach den Messungen davon aus, dass der Komet zu 70 bis 80 Prozent hohl ist. Nähert sich der Komet der Sonne, wird es irgendwann so warm, dass das staubige Eis schmilzt und verdampft. Die entstehenden Staubfontänen bilden den charakteristischen Kometenschweif. Komet Churyumov-Gerasimenko ist bereits in einer frühen Phase der Sonnenannäherung sehr aktiv und pustet mehr Staubfontänen als andere Kometen zu diesem Zeitpunkt ins Weltall. Welche Landschafsformen wird Rosetta bei der weiteren Begleitung fotografieren? Wie sieht der Komet aus, wenn er sich ab dem 13. August 2015 wieder von der Sonne entfernt?

Schnapschuss vom Staubstrahl

Mitte März beobachtet die Wissenschaftler zufällig und erstmalig die Geburt eines Staubstrahls. Völlig unerwartet trat dieser Strahl mit mindestens acht Metern pro Sekunde im Randbereich der kalten Schattenseite aus.

„Dies war ein absoluter Zufallsfund", freut sich Holger Sierks vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS), der wissenschaftliche Leiter des OSIRIS-Teams. „Noch niemals zuvor ist jemand Zeuge davon geworden, wie eine Staubfontäne erwacht. Es ist unmöglich, eine solche Aufnahme zu planen." Dieser neu entdeckte Staubstrahl auf der Schattenseite des Kometen stellt die Kometenforscher jedoch zunächst vor ganz neue Fragen. Beispielsweise: Lag der Austrittsort wirklich im Schatten? Wenn ja, welche Kräfte wirken im Inneren? Und bleibt der Staubjet längerfristiger stabil?

Anziehung im Weltall

Die Wissenschaftler untersuchen auch die Rolle des Magnetismus bei der weiteren Entwicklung unseres Sonnensystems nach der Entstehung der Sonne. Trug der Magnetismus dazu bei, dass kleine Teile weitere Masse durch die Gravitation einsammeln und größere Objekte formen konnten, die wiederum ausreichende Schwerkraft besaßen, um noch größere Einheiten zu bilden – sogenannte Akkretion?

Auf der jährlichen Generalversammlung der Europäischen Vereinigung für Geowissenschaften (EGU) in Wien konnten Mitte April dazu neue Erkenntnisse vorgestellt und publiziert werden. Der Kern des Kometen verfügt über kein eigenes Magnetfeld. Dies ergaben kombinierte Messungen der Raumsonde Rosetta und der Landeeinheit Philae. Der Magnetismus hat deshalb vermutlich in der Entstehungsphase unseres Sonnensystems keine nennenswerte Rolle bei der Akkretion von mehr als einen Meter durchmessenden Objekten gespielt. „Falls Material magnetisiert ist, so muss sich dieses unterhalb einer Größenordnung von einem Meter - dies entspricht der räumlichen Auflösung unserer Messungen - bewegen. Und wenn der Komet 67P/Tschurjumow-Gerassimenko für alle Kometenkerne repräsentativ ist, so lässt dies nur den Schluss zu, dass Magnetfelder in der Region, in der die Kometen entstanden sind, vermutlich keine Rolle für die Akkretion von mehr als einen Meter großer planetarer Brocken gespielt hat", so Hans-Ulrich Auster, Institut für Geophysik und extraterrestrische Physik, Technische Universität Braunschweig.

Fragen an DLR Wissenschaftler

Die beiden DLR Wissenschaftler Ekkehard Kührt, vom Institut für Planetenforschung, und Stephan Ulamec, zuständig für Raumflugbetrieb und Astronautentraining/ MUSC, sind verantwortlich für die wissenschaftlichen Beiträge des DLR bzw. für den Betrieb des Landers. Sie geben aus ihrer Sicht Auskunft zum aktuellen Stand.

1) Konnten die Daten vom November 2014 bereits ausgewertet werden? Welche ersten Erkenntnisse gibt es?
Stephan Ulamec: Wir haben sehr viele Messdaten und Ergebnisse zu komplexen Zusammenhängen durch die Rosetta Mission erhalten. Die Daten sind zu einem großen Teil ausgewertet und werden bald in wissenschaftlichen Zeitschriften erscheinen. Unsere nächste große Aufgabe ist es, diese Puzzleteile zusammenzusetzen. Die endgültige Ausarbeitung und die Einbettung der Daten in unsere Modelle zur Entstehung des Sonnensystems und des Lebens wird jedoch noch Jahre dauern. Am Ende hoffen wir, konkrete Antworten über die mögliche Rolle von Kometen bei der Entstehung des Lebens auf der Erde zu erhalten.

2) Die Mission Rosetta begann am 2. März 2004. Auf ihrem Weg zu dem Schweifkometen flog die Sonde für die Beschleunigung dreimal an der Erde und einmal am Mars vorbei. Außerdem sammelte sie auf ihrem Weg umfangreiche Daten von den beiden Asteroiden Steins und Lutetia. Welche Ergebnisse sind für Sie aus dieser Phase der Mission besonders wichtig?

Ekkehard Kührt: Ein bedeutendes Ergebnis war zunächst, dass die Sonde dank außerordentlicher europäischer Ingenieurskunst nach mehreren komplizierten Bahnkorrekturen, nach zwei Asteroiden-Vorbeiflügen und einer 32-monatigen Ruhephase zum Energiesparen ohne jeden Kontakt zur Erde zur richtigen Zeit, am richtigen Ort mit der geplanten Geschwindigkeit am Kometen angekommen ist. Rosetta war bis zu diesem Zeitpunkt immerhin 7,5 Milliarden Kilometer unterwegs und über 500 Millionen Kilometer von der Erde entfernt.

3) Philae wurde von einem internationalen Konsortium unter Leitung des DLR entwickelt und gebaut. Haben Sie ein Lieblingsmessinstrument an Bord des Landers? 
Stephan Ulamec: Nein. Erst der Vergleich der Daten der zehn unterschiedlichen Instrumente erlaubt es uns, Kometen besser zu verstehen. Der Gas-Analysator COSAC hat über der Kometenoberfläche organische Moleküle detektiert. Ob jedoch Kometen dieses für das Leben wichtige Material bei früheren Einschlägen auf die Erde geliefert haben, ist noch nicht geklärt.

4) Elf Jahren Flugzeit und zehn Jahre Vorbereitungszeit. Das ist länger als viele Ehen halten. Wie hat die Mission Rosetta Ihr Leben und das der anderen Wissenschaftler am DLR verändert?

Ekkehard Kührt: Zum Glück hat meine Ehe diese lange Zeit, in der es sehr viel Arbeit gab und ich viel unterwegs war, gut überstanden. Ich habe in diesen Jahren über Instrumente im Weltraum und über wissenschaftliche Zusammenhänge in unserem Sonnensystem sehr viel gelernt. Aber ich habe auch viele engagierte, hoch motivierte Wissenschaftler und Ingenieure auf der ganzen Welt kennengelernt. Ohne diese internationale Zusammenarbeit wäre Rosetta nicht möglich gewesen.
Eine interessante Anwendung von Rosetta-Technologien ist schon heute auf der Erde im Einsatz. Gemeinsam mit einer Berliner Firma haben wir im Rahmen eines Technologietransferprojektes das Waldbrandfrüherkennungssystem FireWatch entwickelt, das inzwischen weltweit eingesetzt ist.

22.05.2015 , Carsten Kolbe-Weber

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