Tijdens de Rosetta-missie veranderde komeet 67P verschillende keren van kleur

67P/Churyumov_Gerisamenko
Deze opname gemaakt door de navigatiecamera van de Rosetta toont komeet 67P/Churyumov_Gerisamenko op 7 juli 2015 vanaf een afstand van 154 kilometer. De opname heeft een resolutie van 13,1 meter/pixel en heeft een doorsnede van 13,4 kilometer (Credit: ESA/Rosetta/NAVCAM).

Een studie van de gegevens die tijdens de twee jaar durende Rosetta-missie werden verzameld laat zien dat komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko soms rood van kleur is en soms een blauwe tint had. Klinkt heel vreemd maar wetenschappers hebben er een hele logische verklaring voor gevonden.

Het onderzoek, dat in het tijdschrift nature werd gepubliceerd, toont aan dat komeet 67P Churyumov-Gerasimenko afhankelijk van de positie in zijn baan van kleur veranderde. De rotsachtige kern van de komeet werd blauwer naarmate de komeet de Zon naderde en roder toen de komeet zich weer van de Zon verwijderde. Tegelijkertijd vertoonde de coma van de komeet de tegenovergestelde kleurverandering. Die werd tijdens de nadering tot de Zon rood en verkleurde naar het blauw toen de komeet zich weer verwijderde van de Zon.

De auteurs van het onderzoek, dat werd geleid door Gianrico Filaccchione van het Institute for Space Astrophysics and Planetology (INAF-IAPS) in Italië, hebben deze spectrale variabiliteit gekoppeld aan de hoeveelheid waterijs aan het oppervlak van de komeet en in de onmiddellijke omgeving rond de kern.

De Rosetta ruimtesonde van de ESA nam tijdens zijn twee jarige missie ontelbare metingen van komeet 67P. Die missie begon in juli 2014 en eindigde eind september 2016. De ruimtesonde maakte onder andere bijna 4000 opnames met de Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS). Aan de hand van deze opnames werd het kameleonachtige gedrag van de komeet zichtbaar gemaakt.

Komeet 67P draait met een periode van 6,4 jaar in een elliptische baan tussen Jupiter en de Zon. Toen de Rosetta aan zijn missie begon was de komeet nog ver verwijderd van de Zon. Waarnemingen uit die periode toonden een stoffig oppervlak met nauwelijks zichtbare sporen van waterijs. De rode kleur van het oppervlak was zichtbaar op de opnames van VIRTIS.

Seizoenen op komeet 67P
Een illustratie van de seizoensveranderingen op komeet 67P. Credit: ESA.

Uiteindelijk kwam de komeet dichterbij de Zon en werd de vorstlijn gepasseerd. De vorstlijn is de grens waar voorbij waterijs een chemisch proces ondergaat dat we sublimatie noemen. Bij sublimatie gaat een substantie direct van een vaste vorm over in een gas. Voorbij deze vorstlijn zag VIRTIS dat de komeet minder rood was en dat er nieuwe tinten blauw zichtbaar werden.

Volgens de auteurs zorgde sublimerend water ervoor dat kleine stofdeeltjes aan het oppervlak werden verplaatst waardoor er zuiverdere en meer blauwe ijslagen aan het oppervlak zichtbaar werden. De rode kleur is afkomstig van organische moleculen die rijk zijn aan koolstof en de blauwe kleur is afkomstig van bevroren water dat rijk is aan magnesiumsilicaat.

In de coma van de komeet vond een tegenovergestelde kleurverandering plaats. Voorbij de vorstlijn was de coma blauw maar toen de komeet de vorstlijn passeerde en dichter bij de Zon kwam veranderde dit in rood. De reden hiervoor is, volgens de onderzoekers, dat ijs in de stofdeeltjes in de coma bevroren bleef toen de afstand tot de Zon nog groot was, vandaar de blauwe kleur. Maar toen het ijs sublimeerde werden de gedehydrateerde en erg rode stofdeeltjes zichtbaar. Voorbij de vorstlijn keerde de situatie weer om en kreeg de coma weer een blauwe kleur.

De auteurs van het artikel noemen het een levenscyclus die hoort bij de baan van de komeet om de Zon. Het nieuwe onderzoek laat zien hoe de kern en de coma van komeet 67P tijdens de baan om de Zon veranderen en hoe de komeet en vermoedelijk ook andere kometen op deze manier seizoensgebonden veranderingen ondergaan.

Dit soort waarnemingen zijn alleen met een ruimtesonde mogelijk. Alleen als er materiaal van de komeet kan worden genomen kunnen astronomen nog meer informatie vergaren over de samenstelling van het koolstofrijke materiaal aan het oppervlak van een komeet. Door het bestuderen van deze organische componenten kunnen astronomen hun kennis over hun herkomst vergroten. Men neemt namelijk aan dat kometen een belangrijke rol hebben gespeeld bij het ontstaan van leven op Aarde.

 

Eerste publicatie: 9 februari 2020
Bron: ESA, Gizmodo