Rosettas 67P ist das Ergebnis einer Kollision zweier Kometen

Seit wir Kometen in unserem Sonnensystem genauer betrachten können, haben wir etwas Rätselhaftes bemerkt. Anstatt rund zu sein, sind sie meistens länglich oder mehrlappig. Dies gilt sicherlich für den Kometen 67P / Churyumov-Gerasimenko (67P oder kurz Chury). Ein neues Papier eines internationalen Teams, das von Patrick Michel am französischen CNRS koordiniert wird, erklärt, wie sie sich auf diese Weise bilden.

Das Raumschiff Rosetta der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) besuchte 2014 67P und platzierte sogar seinen Lander Philae an der Oberfläche. Rosetta verbrachte 17 Monate damit, 67P zu umkreisen, und bei seiner nächsten Annäherung war Rosetta nur 10 km von der Oberfläche von 67P entfernt. Rosettas Mission endete mit seinem geführten Aufprall auf die Oberfläche von 67P im September 2016, aber der Versuch, den Kometen und seine Brüder zu verstehen, endete dann nicht.

Obwohl Rosettas Bilder von 67P die detailliertesten Kometenbilder sind, die wir haben, haben andere Raumschiffe andere Kometen besucht. Und die meisten dieser anderen Kometen erscheinen ebenfalls länglich oder mehrlappig. Wissenschaftler erklären diese Formen mit einer „Kometenfusionstheorie“. Zwei Kometen kollidieren und erzeugen das mehrlappige Erscheinungsbild von Kometen wie 67P. Aber es gab ein Problem mit dieser Theorie.

Damit Kometen verschmelzen und so aussehen, wie sie es tun, müssten sie sehr langsam verschmelzen, sonst würden sie explodieren. Sie müssten auch eine sehr geringe Dichte aufweisen und sehr reich an flüchtigen Elementen sein. Die „Kometenfusionstheorie“ besagt auch, dass diese Art von sanften Fusionen zwischen Kometen in den frühen Tagen des Sonnensystems vor Milliarden von Jahren stattgefunden haben müsste.

Das Problem bei dieser Theorie ist, wie konnten Körper wie 67P so lange überlebt haben? 67P ist zerbrechlich und in seinem Teil des Sonnensystems wiederholten Kollisionen ausgesetzt. Wie konnte es seine flüchtigen Bestandteile behalten?

In der neuen Arbeit führte das Forschungsteam eine Simulation durch, die diese Fragen beantwortet.

Die Simulation zeigte, dass bei einem Zusammenstoß zweier Kometen bei einer zerstörerischen Kollision nur ein kleiner Teil ihres Materials pulverisiert und zu Staub reduziert wird. Auf den dem Aufprallpunkt gegenüberliegenden Seiten der Kometen halten flüchtige Materialien der Kollision stand. Sie werden immer noch in den Weltraum ausgeworfen, aber ihre relative Geschwindigkeit ist niedrig genug, um sich zu einer Akkretion zusammenzuschließen. Dieser Prozess bildet viele kleinere Körper, die sich so lange verklumpen, bis sie nur noch einen größeren Körper bilden.

Der überraschendste Teil dieser Simulation ist, dass dieser gesamte Prozess nur einige Tage oder sogar einige Stunden dauern kann. Der gesamte Prozess erklärt, wie Kometen wie 67P ihre geringe Dichte und ihre reichlich vorhandenen flüchtigen Bestandteile beibehalten können. Und warum sie viellappig erscheinen.

Die Simulation beantwortete auch eine andere Frage: Wie können Kometen wie 67P so lange überleben?

Das Team hinter der Simulation glaubt, dass der Prozess mit einer Geschwindigkeit von 1 km / s stattfinden kann. Diese Geschwindigkeiten sind typisch für den Kuipergürtel, bei dem es sich um die Kometenscheibe handelt, aus der 67P stammt. In diesem Gürtel treten regelmäßig Kollisionen zwischen Kometen auf, was bedeutet, dass sich 67P in den frühen Tagen des Sonnensystems nicht wie bisher angenommen bilden musste. Es hätte sich jederzeit bilden können.

Die Arbeit des Teams erklärt auch das Erscheinungsbild von 67P und anderen Kometen. Sie haben oft Löcher und geschichtete Schichten, und diese Merkmale könnten sich während der erneuten Akkretion oder irgendwann nach ihrer Bildung gebildet haben.

Ein letzter Punkt der Studie betrifft die Zusammensetzung von Kometen. Ein Grund, warum sie so stark interessiert sind, ist ihr Alter. Wissenschaftler haben sie immer als alte Objekte angesehen, und wenn wir sie untersuchen, können wir in das ursprüngliche Sonnensystem zurückblicken.

Obwohl sich 67P – und andere Kometen – möglicherweise viel jünger gebildet haben als früher angenommen, zeigt dieser Prozess, dass während der Kollision keine signifikante Erwärmung oder Verdichtung auftritt. Dadurch bleibt ihre ursprüngliche Zusammensetzung aus den Anfängen des Sonnensystems erhalten. Egal wann 67P gegründet wurde, es ist immer noch ein Bote aus den prägenden Tagen.

Sie können ein Video von der Simulation hier ansehen: http://www.dropbox.com/s/u7643hanvva57rp/Catastrophic%20disruptions.mp4?dl=0

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