30.08.2016

Kometenstaub unter Rosettas Mikroskop

Unter der Leitung von Weltraumforscher/innen der ÖAW fand ein internationales Team beim Kometen „Tschuri“ Neues zur Struktur von Kometenstaub heraus – und zur Entstehung des frühen Sonnensystems. Darüber berichten die Forscher/innen nun in „Nature“.

Die europäische Weltraummission der Kometenjägerin „Rosetta“ ermöglicht auch knapp zwei Jahre nach Ankunft beim Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, kurz „Tschuri“, weiterhin neue Erkenntnisse. Ein internationales Team rund um Wissenschaftler/innen des Instituts für Weltraumforschung (IWF) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) veröffentlichte nun im Wissenschaftsmagazin „Nature“ Neues zur Zusammensetzung von Kometenstaub. Die Forscher/innen werteten dazu Daten und dreidimensionale Aufnahmen aus, die das Rasterkraftmikroskop MIDAS, das an Bord der Raumsonde Rosetta durch den Weltraum reiste, beim Sammeln und Scannen von Staubkörnern aus dem Kometenstaub gewinnt. 

Mithilfe dieser Daten und Aufnahmen konnte geklärt werden, dass sich auch die kleinsten Staubkörner – zwischen wenigen zehn Mikrometern und einigen 100 Nanometern – aus mehreren noch kleineren Körnchen zusammensetzen. „Um herauszufinden, wie Kometen entstanden sind, müssen wir die Struktur der kleinsten Körner erforschen und verstehen, wie diese gebildet wurden”, berichtet IWF-Forscher Mark Bentley, wissenschaftlicher Leiter von MIDAS und Erstautor der „Nature“-Studie. „Das größte Staubkorn, das wir mit MIDAS untersucht haben, ist kleiner als ein menschliches Haar. Die anderen Körner entsprechen der Größe eines roten Blutkörperchens oder haben den Durchmesser eines Bakteriums.“ 

Kompakt und locker

Die Form und Struktur der Staubteilchen reicht von kleinen, kompakten Körnern bis zu größeren, porösen und lockeren Agglomeraten, ähnlich den interplanetaren Staubpartikeln, die in der Stratosphäre der Erde gesammelt werden. Eine Animation zeigt die komplexe Morphologie der untersuchten Teilchen und veranschaulicht die Dreidimensionalität der MIDAS-Daten. 

Kometen sind für die Wissenschaftler/innen deshalb so interessant, weil das Material, aus dem sie bestehen, seit der Geburt unseres Sonnensystems vor 4,6 Milliarden Jahren nahezu unverändert geblieben ist. Man vermutet, dass sowohl Asteroiden, als auch Kometen und Planeten durch die Kollision von Staubpartikeln und ihrem Zusammenwachsen zu immer größeren Objekten entstanden sind. „Rosetta“ war die erste Raumsonde, die einen Kometen über einen längeren Zeitraum begleitet hat. Dadurch war es möglich, den Staub vor Ort zu analysieren, ohne beim Einsammeln seine Struktur zu verändern. „Unsere Ergebnisse haben uns der Frage nach dem Ursprung des Universums wieder einen Schritt näher gebracht“, freut sich Bentley.