Komet schwitzt zwei Gläser Wasser pro Sekunde aus

Mikrowellen-Instrument auf der Sonde Rosetta gelingt erste Beobachtung an Churyumov-Gerasimenko

Vom Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, dem Ziel der aktuellen ESA-Mission Rosetta, verdampft bereits Wasser. Erste Messungen des Instruments Miro an Bord der Raumsonde konnten das Gas nicht nur identifizieren, sondern auch dessen Menge bestimmen. Obwohl sich der Schweifstern noch in den eisigen Tiefen des Weltraums befindet, entspricht die Wassermenge bereits zwei kleinen Gläsern pro Sekunde. Zum Miro-Team gehören auch Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung. Am Institut wurde das Chirp Transform Spektrometer von Miro entwickelt, das einzelne Gase in der Umgebung des Kometen aufspürt und den aktuellen Fund ermöglicht hat.

Kosmischer Wasserspender: Obwohl sich der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko noch in den eisigen Tiefen des Weltraums befindet, verliert er bereits bis zu 300 Milliliter Wasser pro Sekunde. © ESA Kosmischer Wasserspender: Obwohl sich der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko noch in den eisigen Tiefen des Weltraums befindet, verliert er bereits bis zu 300 Milliliter Wasser pro Sekunde. © ESA

Der erste Nachweis des Wasserdampfes gelang dem Miro-Team vor einigen Wochen am 6. Juni aus einem Abstand von 350000 Kilometern. Churyumov-Gerasimenko trennten zu diesem Zeitpunkt noch 583 Millionen Kilometer von der Sonne. Seitdem konnte das Instrument jedes Mal, wenn es in Betrieb und auf den Kometen gerichtet war, das Gas identifizieren. „Wir wussten, dass wir das Ausgasen von Wasserdampf würden beobachten können. Allerdings waren wir überrascht, wie früh wir das Gas entdeckt haben“, sagt Sam Gulkis vom Jet Propulsion Laboratory der US-amerikanischen Weltraumagentur NASA, der Leiter der Miro-Gruppe.

Neben Kohlenmonoxid, Methanol und Ammoniak ist Wasser einer der wichtigsten flüchtigen Bestandteile eines Kometen. Nähert sich der Schweifstern der Sonne, verdampfen diese Gase von seiner Oberfläche und speisen die sogenannte Koma, eine Hülle aus Gas und mitgerissenem Staub. Miro, das Mikrowellen-Instrument des Rosetta-Orbiters, vermag diese Gase zu identifizieren und ihre Produktionsraten zu bestimmen. Dafür analysiert das Instrument die Mikrowellenstrahlung, die von den Gasmolekülen ausgeht. Wasser und andere Stoffe prägen dem Licht in diesem Wellenlängenbereich charakteristische Fingerabdrücke auf.

„Die Signale, die Wassermoleküle in unseren Messdaten hinterlassen, sind besonders gut zu detektieren“, sagt Paul Hartogh vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, unter dessen Leitung der Chirp Transform Spektrometer entwickelt und gebaut wurde. „Das Instrument ist dafür besonders empfindlich.“ Die Wissenschaftler erwarten, dass 67P/Churyumov-Gerasimenko auch andere Gase, die bei geringeren Temperaturen als Wasser sublimieren, ausgast. Aus der aktuellen Entfernung zwischen Raumsonde und Komet lassen sich diese jedoch noch nicht aufspüren.

Der aktuelle Nachweis von Wasserdampf aus solch großer Entfernung ist nach Hartoghs Worten ein eindrucksvoller Beweis der Leistungsfähigkeit von Miro. Der Forscher findet einen anschaulichen Vergleich: Das sei so, als würde man von der Erde aus das Verdampfen einer Tasse heißen Tees auf dem Mond entdecken.

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Rosetta ist eine Mission der Europäischen Weltraumagentur ESA mit Beiträgen der Mitgliedsstaaten und der US-Raumfahrtagentur NASA. Rosettas Landeeinheit Philae wurde von einem Konsortium unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und der französischen und italienischen Weltraumagenturen (CNES und ASI) zur Verfügung gestellt. Rosetta wird die erste Mission in der Geschichte sein, die einen Kometen anfliegt, ihn auf seinem Weg um die Sonne begleitet und eine Landeeinheit auf seiner Oberfläche absetzt.

Miro wurde am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA gebaut, wo Sam Gulkis, der Leiter des Miro-Teams, arbeitet. Subsysteme des Instruments haben Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung und des Laboratoire d'Etudes du Rayonnement et de la Matière en Astrophysique des Observatoire de Paris zur Verfügung gestellt. Das Miro-Konsortium umfasst zudem das Laboratoire d'études spatiales et d'instrumentation en astrophysique des Observatoire de Paris.

BK / HOR