21 augustus 2017

Structuur van kometenkorst nagemaakt in laboratorium

67P_6_augustus_2014_NavCam_a

Astronomen die in een laboratorium aan het spelen waren met ijs en organische stoffen hebben ontdekt waarom kometen zo’n harde buitenkorst hebben. Ze hebben hiertoe gebruik gemaakt van een instrument die Himalaya genoemd wordt en daarmee ontdekt dat luchtig ijs aan het oppervlak van een komeet zal kristalliseren op het moment dat de komeet dichterbij de zon komt. Naarmate de ijskristallen dichter en beter gestructureerd worden, worden andere, koolstofhoudende, moleculen naar het komeetoppervlak verdreven. Het resultaat is een krokante komeetkorst besprenkeld met organisch stof.

Onderzoekers weten al dat kometen een zacht inwendige en een harde korst hebben. Gegevens van zowel NASA’s Deep Impact en ESA’s Rosetta hebben dat uitgewezen. Maar hoe zo’n harde korst precies ontstaat was lange tijd onzeker. Nu hebben onderzoekers in een laboratorium een model ontwikkelt van de kristallisatie van kometenkorst.

Het experiment begon met amorfe, poreuze ijsmonsters, van het soort dat veel kan worden aangetroffen in objecten in het buitenste zonnestelsel. Men heeft dit ijs gemaakt door waterdamp razendsnel af te koelen tot -243 graden Celsius – een beetje zoals bij Han Solo in Star Wars. Op aarde kan deze vorm van ijs trouwens niet bestaan – het is simpelweg niet koud genoeg voor het bestaan van amorf ijs. Trouwens, het ijs is in het experiment gemengd met koolstofrijke organische verbindingen, want anders is het model natuurlijk niet compleet.

Door vervolgens het ijsmengsel langzaam te verhitten naar -123 graden (vergelijkbaar met wat een echte komeet zou ervaren tijdens z’n reis richting de zon) volgde een verrassing: de koolstofmoleculen gingen samenklitten tijdens de faseverandering van het ijs, waarna ze door het ijs uitgestoten werden. De ruimte die daarbij vrijkwam stelde de watermoleculen in staat om een nieuwe structuur te vormen: dicht samengebalde pakketten van kristallijn ijs. Het resultaat is dan een harde ijskorst, met daar bovenop de koolstofverbindingen – precies zoals we bij kometen aantreffen.

Bron: NASA

Laat wat van je horen

*