14 juli 2024

Twee ontdekkingen van Rosetta aan komeet 67P: de dagelijkse cyclus van waterijs en argon

Credit: Data: ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR; M.C. De Sanctis et al (2015); Comet: ESA/Rosetta/NavCam – CC BY-SA IGO 3.0

Deze week is bekend geworden dat de Europese ruimteverkenner Rosetta twee belangrijke ontdekkingen heeft gedaan aan 67P/Churyumov-Gerasimenko, de komeet waar de sonde al sinds augustus vorig jaar omheen vliegt. Ten eerste heeft Rosetta vast kunnen stellen dat er op de komeet een dagelijkse cyclus van waterijs is, een bijzondere cyclus die bepaald wordt door het ritme van dag en nacht op de komeet. 67P draait in 12 uren om z’n as en tijdens de uren dat het ‘dag’ is, d.w.z. als de zon de komeet beschijnt, stijgt de temperatuur en tijdens de ‘nacht’ daalt de temperatuur. Gebruikmakend van Rosetta’s Visible, InfraRed and Thermal Imaging Spectrometer, VIRTIS, heeft men geconstateerd dat in de nek van de komeet, in een gebied genaamd Hapi, een dagelijkse afwisseling plaatsvindt van waterijs aan de oppervlakte dat sublimeert (d.w.z. in gasvorm overgaat) tijdens de dagperiode en dat het ijs vervolgens verdween, terwijl gedurende de nachtperiode (of als een gebied in de schaduw terecht kwam) de temperatuur weer daalde en er weer nieuw ijs ontstond.

De dagelijkse cyclus van waterijs in het gebied Hapi op komeet 67P, gemaakt in de periode 12-14 september 2014. Credit: ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR; M.C. De Sanctis et al (2015)

De sublimatie van het ijs houdt niet direct op wanneer de delen niet meer door de zon beschenen worden, want uit de metingen blijkt dat de bovenste laag van de komeet door de opwarming gedurende de dag nog een poos de warmte vasthoudt en het ijs onder de oppervlakte doorgaat met sublimatie. Het gas komt dan aan de oppervlakte en vervolgens bevriest het daar tot nieuw ijs.

De hoeveelheid waterijs (in %) en de temperatuur in het gebied Hapi op komeet 67P, gemeten in de periode 12-14 september 2014. Credit: ESA/Rosetta/VIRTIS/INAF-IAPS/OBS DE PARIS-LESIA/DLR; M.C. De Sanctis et al (2015)

Uit de metingen blijkt dat het bestudeerde deel van het komeetoppervlak, tot een diepte van enkele centimeters, voor ca. 10 tot 15 procent uit waterijs bestaat. De waterdamp uit het Hapi gebied bleek 3% te vormen van de totale hoeveelheid waterdamp die op dat moment door de komeet werd uitgestoten, zo kon men meten met de MIRO microgolfsensor aan boord van Rosetta.

Argon-spectra

Credit: Balsiger et al (2015).

Dan de tweede ontdekking, vandaag bekendgemaakt: met de ROSINA mass spectrometer aan boord van Rosetta heeft men in de coma, de ijle ‘atmosfeer’ van de komeet 67P, de aanwezigheid van het edelgas argon vast kunnen stellen. De metingen werden vorig jaar oktober gedaan, toen Rosetta zich op slechts 10 km afstand van de komeet bevond. Hierboven een grafiek met de gemeten spectra. Het is voor het eerst dat men argon meet bij een komeet, in dit geval 36Ar en 38Ar. De isotopenverhouding 36Ar/38Ar is 5,4, een waarde die vergelijkbaar is met elders in het heelal – de verhouding op aarde is 5,3, in de zonnewind 5,5. Ook is gemeten wat de verhouding is tussen het argon en water op de komeet: tussen 0,1 x 10^-5 en 2,3 x 10^-5. Dat is weer veel meer dan de verhouding op aarde (6.5 x 10^-8) en dat wijst er volgens de onderzoekers op dat het water op aarde niet voornamelijk afkomstig is van kometen zoals 67P. Eerder was met ROSINA al vastgesteld dat de verhouding tussen deuterium en water op 67P ook al afwijkt van de waarde op aarde en toen werd ook al geconcludeerd dat het aardse water afwijkt van het water op de komeet. Bron: ESA + ESA.

Share

Comments

  1. Dat de verhouding Ar / H2O in de ‘atmosfeer’ van 67P/C-G anders is dan die op Aarde bewijst niks over de herkomst van water op Aarde…
    Tenzij men eveneens meende dat ook alle Argon op Aarde van kometen afkomstig zou moeten zijn…

    En dat kan best een inzicht zijn geweest, maar daar heb ik nog nooit iets over gehoord. 😀
    Wat nu ESA ? 😛

    Groet, Paul

Speak Your Mind

*