Raumfahrzeuge bewegen sich in Umlaufbahnen der Sonne, der Venus und des Saturn, und mehrere bereiten sich darauf vor, das Sonnensystem zu verlassen. Es gibt zwei Rover auf dem Mars, und Astronauten an Bord der ISS führen Experimente durch und machen erstaunliche Fotos, schreibt The Atlantic.
Das Familienfotoalbum des Sonnensystems wurde mit neuen Bildern ergänzt: der Sonnenuntergang auf dem Mars, der Komet Churyumov-Gerasimenko, der Zwerg Ceres, Pluto und natürlich Fotos von unserer Heimat, dem Planeten Erde.
Der Zwergplanet Pluto und Charon, einer seiner fünf Monde, fotografiert am 23. Juni 2015 von der interplanetaren Station New Horizons der NASA aus einer Entfernung von 24,4 Millionen Kilometern. New Horizons wird Pluto am 14. Juli 2015 am nächsten kommen, an diesem Tag wird es 12.500 Kilometer vom Planeten entfernt sein.
Saturnmond Dione, fotografiert von der Raumsonde Cassini am 16. Juni 2015. Das Raumschiff befand sich 516 Kilometer von der Oberfläche des Satelliten entfernt. Links sind die hellen Ringe des Saturn zu sehen.
Satunas Satellit Hyperion, fotografiert von Cassini am 31. Mai 2015 aus einer Entfernung von etwa 60.000 Kilometern, ist Cassinis engster Kontakt zu einem Satelliten für diese Mission. Hyperion ist der größte der unregelmäßig geformten Saturnmonde. Auf dem Foto ist der Norden von Hyperion oben und um 37 Grad nach rechts gedreht
Unten im Bild sehen Sie den Ring A, oben den Rand des Saturn. Die Ringe werfen Schatten auf den hier abgebildeten Teil des Planeten und erzeugen ein Schachbrettmuster aus dunklen und hellen Bereichen. Dieses Muster ist sogar durch den Ring A zu sehen, der im Gegensatz zum benachbarten Ring B nicht vollständig blickdicht ist. Ringschatten schneiden sich oft in bizarren Winkeln auf der Saturnoberfläche. Dieses Bild wurde am 5. Dezember 2014 von der Engwinkelkamera der Raumsonde Cassini aufgenommen.
Helle Flecken auf dem Zwergplaneten Ceres, fotografiert von der Raumsonde Dawn am 6. Mai 2015. Dies ist eines der ersten Bilder, die von der Raumsonde Dawn aus einer kreisförmigen Umlaufbahn in einer Entfernung von 4.400 Kilometern aufgenommen wurden. Die Auflösung beträgt 410 Meter pro Pixel. Eine Erklärung für diese Flecken konnten Wissenschaftler noch nicht finden – sie vermuten, dass es sich um Salz- und Eisablagerungen handelt.
Der Zwergplanet Ceres, fotografiert von der Raumsonde Dawn am 5. und 6. Mai 2015 aus einer Entfernung von 13.600 Kilometern
Der Rover Opportunity ist seit mehr als einem Jahrzehnt auf dem Mars – und tut dies auch weiterhin. Das Zentrum dieses Falschfarbenbildes, das von der Kamera des Pancam-Rover aufgenommen wurde, ist ein länglicher Krater namens Spirit of St. Louis und ein Berggipfel darin. Der 26. April 2015 war der 4.000. Marstag (sol) des Betriebs des Rovers. Der Rover untersucht den Mars seit Anfang 2004. Der kleine Krater des Spirit of St. Louis ist 34 Meter lang und etwa 24 Meter breit, sein Boden ist etwas dunkler als die umgebende Ebene. Felsformationen im hinteren Teil des Kraters erheben sich etwa 2-3 Meter über die Kraterränder
In diesem Selbstporträt hat sich der Curiosity-Rover im Mojave-Krater eingefangen, wo er eine zweite Bodenprobe am Mount Sharp entnommen hat. Hier sind Dutzende von Bildern gesammelt, die im Januar 2015 von der MAHLI-Kamera am mechanischen Arm des Rovers aufgenommen wurden. Der Rover ist von den blassen Pahrump Hills umgeben, mit dem Gipfel des Mount Sharp am Horizont.
Auf diesem Bild der Marsoberfläche, das am 8. April 2015 vom Mars Reconnaissance Orbiter aufgenommen wurde, passiert der Rover Curiosity das Artists Drive Valley am unteren Hang des Mount Sharp. Das Foto wurde mit einer HiRISE-Kamera aufgenommen. Es zeigt die Position des Rovers, nachdem er am 949. Marstag oder Sol seines Marsbetriebs etwa 23 Meter zurückgelegt hatte. Das Bild zeigt eine etwa 500 Meter lange Fläche.
Die Oberfläche des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, fotografiert von der Kamera der Raumsonde Rosetta aus einer Entfernung von 15,3 Kilometern, 14. Februar 2015
Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko fotografiert von der Raumsonde Rosetta aus einer Entfernung von 77,8 Kilometern am 22. März 2015
Südlich der skandinavischen Halbinsel am Vorabend des 3. April 2015 um Mitternacht. Grüne Polarlichter im Norden, schwarzer Fleck an der Ostsee (unten rechts), Wolken (oben rechts) und Schnee (in Norwegen), beleuchtet von einem Vollmond
Terras MODIS-Sonde hat dieses Bild von Wolkenwirbeln über den Kanarischen Inseln und Madeira am 20. Mai 2015 aufgenommen
Vor der Küste Südkoreas werden Algen in Netzen gezüchtet, die mit speziellen Schwimmern an der Oberfläche gehalten werden. Diese Technik ermöglicht es den Algen, nahe genug an der Oberfläche zu bleiben, um bei Flut die erforderliche Lichtmenge zu erhalten, und verhindert, dass sie bei Ebbe auf den Grund sinken. Dieses Bild einer Algenfarm im Flachwasser vor der Insel Sisan wurde am 31. Januar 2014 vom Erdfernerkundungssatelliten Landsat 8 aufgenommen.
Sonnenuntergang auf dem Mars. Der Rover Curiosity machte dieses Bild der untergehenden Sonne am Ende des 956. Marstages oder Sol (15. April 2015 Erdzeit), während er sich im Krater Gale befand. Im Staub der Marsatmosphäre befinden sich kleine Partikel, durch die sich blaues Licht stärker ausbreitet als längerwelliges farbiges Licht. Aus diesem Grund erscheinen Blautöne im helleren Teil des Himmels und Gelb- und Rottöne sind weiter von der Sonne entfernt.
Die Europäische Weltraumorganisation hat die erfolgreiche Landung der Philae-Sonde auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko bekannt gegeben. Die Sonde trennte sich am Nachmittag des 12. November (Moskauer Zeit) vom Rosetta-Apparat. Rosetta verließ am 2. März 2004 die Erde und flog für mehr als zehn Jahre zum Kometen. Das Hauptziel der Mission ist die Untersuchung der Entwicklung des frühen Sonnensystems. Bei Erfolg könnte das ehrgeizigste Projekt der ESA zu einer Art Rosetta-Stein nicht nur für die Astronomie, sondern auch für die Technologie werden.
lang ersehnter Gast
Der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko wurde 1969 vom sowjetischen Astronomen Klim Churyumov entdeckt, als er Fotografien von Svetlana Gerasimenko untersuchte. Der Komet gehört zur Gruppe der kurzperiodischen Kometen: Die Umlaufzeit um die Sonne beträgt 6,6 Jahre. Die große Halbachse der Umlaufbahn beträgt etwas mehr als 3,5 astronomische Einheiten, die Masse etwa 10 13 Kilogramm, die linearen Abmessungen des Kerns mehrere Kilometer.
Die Untersuchung solcher kosmischer Körper ist notwendig, um erstens die Entwicklung der Kometenmaterie zu untersuchen und zweitens den möglichen Einfluss von Gasen, die in einem Kometen verdampfen, auf die Bewegung umgebender Himmelskörper zu verstehen. Die von der Rosetta-Mission gewonnenen Daten werden helfen, die Entwicklung des Sonnensystems und die Entstehung von Wasser auf der Erde zu erklären. Außerdem hoffen Wissenschaftler, organische Spuren der L-Formen („linkshändige“ Formen) von Aminosäuren zu finden, die die Grundlage des Lebens auf der Erde bilden. Wenn diese Substanzen gefunden werden, wird die Hypothese von außerirdischen Quellen terrestrischer organischer Materie eine neue Bestätigung erhalten. Dank des Rosetta-Projekts haben Astronomen jedoch inzwischen viele interessante Dinge über den Kometen selbst gelernt.
Die durchschnittliche Oberflächentemperatur des Kometenkerns beträgt minus 70 Grad Celsius. Messungen im Rahmen der Rosetta-Mission zeigten, dass die Temperatur des Kometen zu hoch ist, um seinen Kern vollständig mit einer Eisschicht zu bedecken. Die Oberfläche des Kerns ist den Forschern zufolge eine dunkle Staubkruste. Trotzdem schließen Wissenschaftler nicht aus, dass es dort Eisflecken geben könnte.
Es wurde auch festgestellt, dass der aus der Koma (Wolken um den Kometenkern) austretende Gasstrom Schwefelwasserstoff, Ammoniak, Formaldehyd, Blausäure, Methanol, Schwefeldioxid und Kohlenstoffdisulfid enthält. Früher glaubte man, dass bei Erwärmung der eisigen Oberfläche eines Kometen, der sich der Sonne nähert, nur die flüchtigsten Verbindungen, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid, freigesetzt werden.
Auch dank der Rosetta-Mission machten Astronomen auf die Hantelform des Kerns aufmerksam. Es ist möglich, dass dieser Komet durch die Kollision zweier Protokometen entstanden ist. Es ist wahrscheinlich, dass sich die beiden Teile des 67P/Churyumov-Gerasimenko-Körpers im Laufe der Zeit trennen werden.
Es gibt eine andere Hypothese, die die Bildung einer Doppelstruktur durch intensive Verdunstung von Wasserdampf im zentralen Teil des einst kugelförmigen Kerns des Kometen erklärt.
Mit Hilfe von Rosetta haben Wissenschaftler herausgefunden, dass jeder zweite Komet 67P / Churyumov-Gerasimenko Wasserdampf in einer Menge von etwa zwei Gläsern (je 150 Milliliter) an den umgebenden Raum abgibt. Bei dieser Rate würde der Komet in 100 Tagen einen olympischen Pool füllen. Wenn wir uns der Sonne nähern, nimmt die Dampfemission nur zu.
Die größte Annäherung an die Sonne wird am 13. August 2015 erfolgen, wenn der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko am Perihelpunkt sein wird. Dann wird die intensivste Verdunstung seiner Materie beobachtet.
Rosetta-Raumschiff
Die Raumsonde Rosetta wurde zusammen mit der Abstiegssonde Philae am 2. März 2004 mit einer Ariane-5-Trägerrakete vom Startplatz Kourou in Französisch-Guayana gestartet.
Der Name des Raumfahrzeugs war zu Ehren des Rosetta-Steins. Die Entschlüsselung der Inschriften auf dieser alten Steinplatte, die 1822 von dem Franzosen Jean-Francois Champollion abgeschlossen wurde, ermöglichte den Linguisten einen großen Durchbruch beim Studium der ägyptischen Hieroglyphenschrift. Von der Rosetta-Mission erwarten Wissenschaftler einen ähnlichen qualitativen Sprung in der Erforschung der Evolution des Sonnensystems.
Rosetta selbst ist eine 2,8 x 2,1 x 2,0 Meter große Aluminiumbox mit zwei Solarmodulen von jeweils 14 Metern. Die Kosten des Projekts belaufen sich auf 1,3 Milliarden Dollar, und sein Hauptorganisator ist die Europäische Weltraumorganisation (ESA). Die NASA sowie die nationalen Raumfahrtagenturen anderer Länder beteiligen sich in geringerem Umfang daran. Insgesamt sind 50 Unternehmen aus 14 europäischen Ländern und den USA an dem Projekt beteiligt. Rosetta beherbergt elf wissenschaftliche Instrumente - spezielle Systeme von Sensoren und Analysatoren.
Während ihrer Reise machte Rosetta drei Manöver um die Erdumlaufbahn und eines um den Mars. Das Gerät näherte sich am 6. August 2014 der Umlaufbahn des Kometen. Während seiner langen Reise konnte das Gerät eine Reihe von Studien durchführen. Als er 2007 in einer Entfernung von tausend Kilometern am Mars vorbeiflog, übermittelte er Daten über das Magnetfeld des Planeten an die Erde.
Um eine Kollision mit dem Steins-Asteroiden zu vermeiden, korrigierten Bodenspezialisten 2008 die Umlaufbahn des Schiffes, was es jedoch nicht daran hinderte, die Oberfläche eines Himmelskörpers zu fotografieren. Auf den Bildern fanden Wissenschaftler mehr als 20 Krater mit Durchmessern von 200 Metern oder mehr. Im Jahr 2010 übermittelte Rosetta Fotos eines anderen Asteroiden, Lutetia, zur Erde. Dieser Himmelskörper entpuppte sich als Planetesimal – eine Formation, aus der in der Vergangenheit Planeten entstanden sind. Im Juni 2011 wurde das Gerät in den Schlafmodus versetzt, um Energie zu sparen, und am 20. Januar 2014 „wachte“ Rosetta auf.
Philae-Sonde
Die Sonde ist nach der Insel Philae im Nil in Ägypten benannt. Es gab alte religiöse Gebäude, und es wurde auch eine Tafel mit Hieroglyphenaufzeichnungen der Königinnen Cleopatra II und Cleopatra III gefunden. Als Landeplatz auf dem Kometen wählten die Wissenschaftler einen Ort namens Agilika. Auf der Erde ist dies auch eine Insel am Nil, auf die einige der antiken Monumente verlegt wurden, die infolge des Baus des Assuan-Staudamms von Überschwemmungen bedroht waren.
Die Masse der Abstiegssonde Philae beträgt hundert Kilogramm. Lineare Abmessungen überschreiten einen Meter nicht. Die Sonde trägt zehn Instrumente, die zur Untersuchung des Kometenkerns benötigt werden. Mit Hilfe von Radiowellen wollen Wissenschaftler die innere Struktur des Kerns untersuchen, und Mikrokameras sollen Panoramaaufnahmen von der Oberfläche des Kometen ermöglichen. Der auf Philae installierte Bohrer wird dabei helfen, Bodenproben aus einer Tiefe von bis zu 20 Zentimetern zu entnehmen.
Philae-Batterien halten 60 Stunden Batterielebensdauer, dann wird die Stromversorgung auf Sonnenkollektoren umgeschaltet. Alle Messdaten werden online an die Raumsonde Rosetta und von dort zur Erde gesendet. Nach dem Abstieg von Philae wird sich der Rosetta-Apparat vom Kometen entfernen und sich in seinen Satelliten verwandeln.
- Gibt es Satelliten von Planeten, die größer als der Mars sind? Quecksilber? Mond?
AntwortenEs gibt keine Monde, die größer als der Mars sind. Satelliten, die Merkur überlegen sind, sind Ganymed (sp. Jupiter) und Titan (sp. Saturn). Satelliten größer als der Mond: Ganymed, Titan, Callisto (sp. Jupiter) und Triton (sp. Neptun).
- Welche Monde der Planeten haben eine Atmosphäre?
AntwortenDer Saturnmond Titan hat eine Atmosphäre aus Methan und Ammoniak. Der Neptunmond Triton hat eine Stickstoffatmosphäre.
- Warum ist es richtiger, die Erde und den Mond nicht als Planeten mit einem Satelliten, sondern als Doppelplaneten zu betrachten?
AntwortenWeil der Mond im Vergleich zur Erde eine ziemlich beträchtliche Masse hat und die Satelliten anderer Planeten im Vergleich zu diesen Planeten unvergleichlich weniger massiv sind.
- „Zum ersten Mal war dies (die Messung der Lichtgeschwindigkeit) durch die Beobachtung der Mondfinsternisse der Jupitermonde möglich. Nach genauen Berechnungen verschwanden diese winzigen Planeten bereits hinter der Jupiterscheibe, aber die Astronomen sahen immer noch ihr Licht. Ist in diesem Abschnitt alles richtig?
Antworten - Berechnen Sie die Winkelabmessungen von Phobos, wenn Sie von der Marsoberfläche aus beobachtet werden, und vergleichen Sie sie mit den Winkelabmessungen des Mondes, wenn Sie ihn von der Erdoberfläche aus in seiner durchschnittlichen Entfernung beobachten.
AntwortenDie Entfernung von Phobos vom Zentrum des Mars beträgt 9400 km und von seiner Oberfläche 6030 km. In dieser Entfernung ist Phobos vom Mars aus in einem Winkel von etwa 9 Zoll sichtbar, d. h. viel kleiner als der Mond von der Erde aus sichtbar ist.
- Gibt es unter den Trabanten der großen Planeten auch Trabanten, also Trabanten zweiter Ordnung im Sonnensystem?
AntwortenSatelliten zweiter Ordnung im Sonnensystem wurden noch nicht entdeckt.
- Was ist die Besonderheit der Asteroiden, die die Gruppe der „Trojaner“ bilden?
AntwortenAlle Asteroiden, die Teil der Trojanischen Gruppe sind, bilden zusammen mit Jupiter und der Sonne ein gleichseitiges Dreieck und bewegen sich daher auf die gleiche Weise wie Jupiter um die Sonne, aber entweder vor oder hinter ihr.
- Welche Asteroiden sind mit bloßem Auge zu sehen?
AntwortenUnter günstigen Bedingungen können Sie Vesta sehen.
- Wie haben Sie festgestellt, dass einige Asteroiden eine unregelmäßige, eckige Form haben?
AntwortenIndem sie ihre Helligkeit über kurze Zeit veränderten, wurde durch direkte Messungen auch die kantige Form des Asteroiden Eros offenbart.
- Nehmen wir an, die Sonne ist gerade irgendwo auf einer Ebene am Äquator untergegangen. Wie hoch müsste man dort aufsteigen, um die Sonne wieder mit ihrem unteren Rand auf der Horizontlinie zu sehen? Sonnendurchmesser 32".
AntwortenWenn wir die Reichweite des Horizonts am Äquator für eine Höhe von 1,6 m gleich ungefähr 4,9 km und die Länge des Bogens in G gleich 1855 m (entlang der Parallele) nehmen, finden wir, dass die Reichweite des Sichtbaren in Winkelmaßen gemessen wird Horizont ist 2 "6. Durch eine einfache Konstruktion sind wir überzeugt, dass, damit die Sonne wieder sichtbar wird, die Reichweite des Horizonts um 32" zunehmen muss, dh gleich 34", 6 oder 64 km werden muss Von hier aus finden wir die gewünschte Höhe des neuen Beobachtungsortes: 275 m.
- Vergrößert sich die Reichweite des sichtbaren Horizonts, wenn man den Bereich durch ein Fernglas betrachtet?
Antworten - „Erfahrene Leute sagten, dass es bei besonders klarem Wetter auf halbem Weg zwischen den Kaps möglich ist, von der Spitze des Mastes aus die Erde von beiden Seiten zu sehen.“ Hier sprechen wir über die engste Stelle des Schwarzen Meeres, wo seine Breite 263 km beträgt. Berechnen Sie die Höhe des Mastes, von dem aus man dort beide Ufer des Schwarzen Meeres sehen konnte. Verwenden Sie eine Formel, die die Lichtbrechung berücksichtigt.
AntwortenDie Höhe des Mastes sollte ≈1160 m betragen.
- Stellen Sie sich die Erde als Reliefkugel mit einem Durchmesser von 1 m vor und berechnen Sie, wie sehr die Glätte ihrer Oberfläche durch die tiefste Senke im Pazifischen Ozean mit 11.613 m und den höchsten Berg Chomolungma mit 8882 m Durchmesser gestört wird?
AntwortenUnter der Annahme, dass der Durchmesser des Globus 12.800 km beträgt, erhalten wir, dass ein Kilometer auf diesem Globus ~ 0,08 mm entsprechen würde. Daher wäre die tiefste Vertiefung auf diesem Globus nur 0,9 mm und Chomolungma 0,7 mm, was für das Auge unsichtbar wäre. Der Globus würde entlang des Poldurchmessers um 3,3 mm gestaucht, was mit dem Auge ebenfalls nicht zu erkennen wäre.
- 11. und 12. August. Tagsüber wurden wir (auf einer Eisscholle) um bis zu acht Grad nach Osten getragen. Und wir sind dem Pol schon so nahe, dass ein Längengrad nur zwei oder drei Kilometern entspricht. Zum angezeigten Zeitpunkt lag die treibende Eisscholle bei etwa 89°N. Sch. Wie lang ist 1 Längengrad bei diesem Breitengrad?
AntwortenWie bekannt, r\u003d cosφ, und die Länge beträgt 1 ° in Länge
. - Wie wurde nachgewiesen, dass Kometen eine so geringe Masse haben, dass ein Astronom sie sogar als „sichtbares Nichts“ bezeichnete?
AntwortenKometen verursachen keine Störungen in den Bewegungen der Planeten, an denen sie vorbeiziehen, sondern sind im Gegenteil selbst starken Störungen von ihrer Seite ausgesetzt.
- Wie wurde bewiesen, dass Kometen keinen nennenswerten festen Kern haben?
AntwortenWährend des Durchgangs von Kometen in unmittelbarer Nähe der Sonne (wie entlang der Sonnenscheibe) verschmelzen die Kometen vollständig mit dem allgemeinen Sonnenhintergrund, und vor diesem Hintergrund wurden noch nie dunkle Flecken bemerkt. Das bedeutet, dass die Kerne von Kometen so klein sind, dass sie selbst mit Hilfe optischer Instrumente nicht zu sehen sind.
- Manchmal haben Kometen zwei Schweife, von denen einer zur Sonne und der andere von der Sonne weg gerichtet ist. Wie lässt sich das erklären?
AntwortenDer zur Sonne gerichtete Schweif besteht aus größeren Teilchen, für die die Sonnenanziehungskraft größer ist als die Abstoßungskraft ihrer Strahlen.
- „Wenn du einen sehenswerten Kometen sehen willst, musst du aus unserem Sonnensystem raus, wo sie sich umdrehen können, verstehst du? Ich, mein Freund, habe dort solche Exemplare gesehen, die nicht einmal in die Bahnen unserer berühmtesten Kometen passen würden - ihre Schweife würden definitiv nach außen hängen. Verstehen Sie die Realität dieser Aussage.
AntwortenAußerhalb des Sonnensystems und weit entfernt von anderen ähnlichen Systemen haben Kometen keine Schweife und sind von vernachlässigbarer Größe.
- Nach einem Vortrag über Kometen stellte ein Zuhörer dem Dozenten folgende Frage: „Sie sagten, dass Kometen ihren Schweif immer von der Sonne abwenden, aber als ich einen Kometen sah, drehte sein Schweif immer in die gleiche Richtung und die Sonne hinter dieser Zeit war viele Male im Süden und im Osten und im Westen. Warum drehte der Komet seinen Schweif nicht in verschiedene Richtungen? Wie würden Sie diesem Zuhörer antworten?
AntwortenDiese Bewegung der Sonne, auf die der Zuhörer hingewiesen hat, ist offensichtlich. Die Richtung der Kometenschweife ändert sich ständig, und dies wird erkannt, wenn auch nicht sofort.
Wissenschaftler haben neue aktualisierte Informationen zu Trümmern, großen Stücken und Staubpartikeln in der Nähe des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko bereitgestellt. Die Untersuchungen betrafen das Material, das diesen kleinen Himmelskörper umgibt, und zielten darauf ab, Satelliten in seiner Nähe zu suchen.
Seit ihrer Ankunft am Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko hat die Rosetta-Sonde mit verschiedenen Instrumenten und Geräten ihren Kern und ihre Umgebung untersucht. Einer der Schlüsselbereiche ist die Untersuchung von Staubpartikeln und anderen Objekten in ihrer Umgebung.
Eine Analyse von Messungen des GIADA-Instruments, das Staubpartikel analysiert und untersucht, sowie von Bildern, die von der OSIRIS-Kamera aufgenommen wurden, enthüllte Hunderte von einzelnen Staubobjekten, die entweder durch ihre Anziehungskraft mit dem Kometen verbunden sind oder sich von ihm zurückziehen.
Auf den Bildern wurden sowohl kleine Objekte als auch viel größere Blöcke gefunden, deren Größe von wenigen Zentimetern bis zu zwei Metern reicht. Es ist erwähnenswert, dass Blöcke bis zu vier Metern nur einmal während der NASA-Mission zum Kometen 103P / Hartley 2 im Jahr 2010 gefunden wurden.
Die neue Bildgebungsstudie baut auf früheren Studien von Kometenstaub auf. Wissenschaftler haben mit speziellen Methoden zur Durchführung dynamischer Studien erstmals die Umlaufbahnen von vier Trümmerkategorien bestimmt, von denen die größte einen Durchmesser von bis zu anderthalb Metern hatte.
Die Studien basierten auf mehreren Bildern dieses Bereichs, und dies reichte aus, um zu bestätigen, dass sich die Materialstücke entlang einer bestimmten Bahn bewegen. Um jedoch zu verstehen, wie sie mit dem Kometen verwandt sind, waren Hunderte von Bildern über einen langen Zeitraum erforderlich.
Um die Bewegung von Trümmern detailliert zu verfolgen, beobachteten die Wissenschaftler ein Stück Himmel mit der OSIRIS-Kamera, mit der sich Objekte großflächig erkunden lassen. Sie nahmen Bilder in 30-Minuten-Intervallen mit Belichtungen von jeweils 10,2 Sekunden auf und erhielten 30 Bilder. Die Bilder wurden vor dem 10. September 2014 aufgenommen.
Das Foto entstand übrigens nur wenige Stunden vor Beginn des Manövers, das mit dem Start der Sonde in die Umlaufbahn um den Kometen verbunden war. Die Entfernung zum Kern betrug zu diesem Zeitpunkt 30 km.
Als Wissenschaftler die Bilder später analysierten, identifizierten sie vier Kategorien von Trümmern mit einer Größe von 15 bis 50 Zentimetern, die am Sternenhimmel sichtbar waren. Es wurde festgestellt, dass sie sich mit einer Geschwindigkeit von mehreren zehn Zentimetern pro Sekunde sehr langsam bewegen und sich innerhalb von vier bis 17 Kilometern vom Kern befinden.
Man kann sagen, dass Wissenschaftler erstmals die einzelnen Bahnen solcher Fragmente in der Nähe des Kometen bestimmen konnten. Diese Information ist sehr wichtig für die Erforschung ihres Ursprungs und hilft uns, die Prozesse zu verstehen, die mit dem Massenverlust solcher Himmelskörper verbunden sind.
Tatsächlich wurde festgestellt, dass drei dieser Kategorien gravitativ an den Kometen gebunden sind und sich auf elliptischen Bahnen bewegen. Die Entfernung, die kleine Partikel in einem 30-Minuten-Intervall zurücklegten, war jedoch zu klein, um ihre Umlaufbahnen zu bestimmen, sodass die Wissenschaftler nicht ausschließen, dass sich diese drei Kategorien von Trümmern und kleinen Staubpartikeln in nicht verwandten, hyperbolischen Umlaufbahnen befinden könnten.
Die Herkunft der Trümmer bezieht sich vermutlich auf die Zeit, als der Komet zuletzt 2009 mit dem Passieren des Perihels seinen sonnennächsten Punkt erreichte und sich danach aufgrund starker Verdunstungsprozesse vom Kern löste. Aber weil die Kraft der Gasstrahlen nicht ausreichte, um sie von der Schwerkraft des Kerns zu befreien, verweilten sie in ihrer Schwerkraftsphäre, anstatt sich im Weltraum aufzulösen. Es ist möglich, dass sich einige von ihnen seit langer Zeit ständig in der Nähe des Kerns befinden.
Diese Studie beweist, dass solch große Materialbrocken von Kometen ausgeschleudert werden können und dass sie auch lange an ihnen haften bleiben, wenn sie die Sonne umkreisen.
Andererseits bewegt sich eine der Trümmerkategorien sicherlich auf einer hyperbolischen Flugbahn, die es ihnen ermöglichen wird, die Schwerkraftsphäre des Kometen zu verlassen und in naher Zukunft in den Weltraum vorzudringen.
Während der Recherche wurde auf den Fotos ein großes Fragment gefunden, das eine sehr interessante Flugbahn hatte, die sich mit dem Kern schneidet. Wissenschaftler haben vermutet, dass er sich kurz vor den Beobachtungen von ihm lösen könnte. Diese Annahme, so faszinierend sie auch ist, ist verwirrend, da der Komet damals noch ziemlich weit von der Sonne entfernt war.
Einige weitere Bildserien wurden aufgenommen, nachdem Rosetta den Kometen im vergangenen September umkreist hatte. Jetzt werden sie analysiert, um die Flugbahnen anderer Fragmente zu bestimmen und zu untersuchen. Neue Bilder machen es jedoch fast unmöglich, dieselben Trümmer aus späteren Bildern zu rekonstruieren und zu identifizieren.
Aber was ist mit den relativ großen Kometenstaubpartikeln, die mehrere zehn Meter groß sind? Sind sie Satelliten eines Kometen? Immerhin wurden solche Satelliten um viele Asteroiden und andere kleine Körper im Sonnensystem herum gefunden. Gibt es Hinweise auf solche „Kameraden“ in 67R/Ch-G?
Italienische Wissenschaftler führten eine Studie durch, um Satelliten um den Kometen herum zu finden. Sie verwendeten Bilder, die OSIRIS im Juli 2014 vor Rosettas Ankunft aufgenommen hatte, um die Umgebung des Kometen im großen Maßstab in hoher Auflösung zu betrachten.
Nach sorgfältiger Untersuchung dieser Bilder fanden die Wissenschaftler keine Hinweise auf Satelliten um 67P/Ch-G. Diese Studien legen nahe, dass in einer Entfernung von 20 Kilometern keine Trümmer größer als sechs Meter und in Entfernungen zwischen 20 und 110 Kilometer vom Kern entfernt keine größer als ein Meter gefunden wurden.
Die Entdeckung eines so großen Satelliten um den Kometen würde vielleicht zusätzliche Informationen über die Herkunft dieses kleinen Himmelskörpers liefern. Wissenschaftler schließen jedoch nicht aus, dass 67Р/Ч-Г in der Vergangenheit einen solchen Begleiter gehabt haben könnte, und er ging angesichts der ungünstigen Bedingungen, unter denen dieser Komet lebt, verloren.
Die „Familie“ der Trabanten, Asteroiden und Kometenkerne ist sehr vielfältig zusammengesetzt: Einerseits umfasst sie den riesigen Trabanten Saturn Titan mit dichter Stickstoffatmosphäre, andererseits kleine Eisblöcke aus Kometenkernen, die sie ausgeben die meiste Zeit an der äußersten Peripherie Es gab nie ernsthafte Hoffnung, Leben auf diesen Körpern zu entdecken, obwohl die Untersuchung organischer Verbindungen als Vorläufer des Lebens auf ihnen von besonderem Interesse ist.
Kürzlich wurde die Aufmerksamkeit von Exobiologen (Spezialisten für außerirdisches Leben) auf den Jupitermond Europa gelenkt. (Siehe Anhang Abb. 3) Unter der Eiskruste dieses Satelliten muss sich ein Ozean aus flüssigem Wasser befinden. Und wo Wasser ist, ist Leben: Der in der Antarktis gelegene Vostok-See genießt zunehmende Aufmerksamkeit von Forschern, da er als irdisches Analogon der Oberfläche von Europa, dem Trabanten des Jupiter, gilt. Die Bedingungen dieses Sees, der von fast vier Kilometern Eis bedeckt ist, sind nahe an denen, die für einen Ozean unter der Eiskruste des Jupitermondes erwartet werden, sagen Wissenschaftler. Bis vor kurzem wurde geothermische Erwärmung als mögliche Ursache für beide Formationen angesehen. Diese Stauseen sind mit einer so dicken Eisschicht bedeckt, dass dort seit Millionen von Jahren weder atmosphärische Luft noch Sonnenlicht eingedrungen sind. Wenn Wissenschaftler also in Zukunft Leben im Wostok-See entdecken können (derzeit haben Bohrlöcher die flüssige Schicht noch nicht erreicht), wird dies ein echtes Argument für die Existenz von Leben im Europa-Ozean sein. „Der größte Teil des Lebens auf der Erdoberfläche – an Land oder im Meer – hängt von der Photosynthese ab. Das erste Glied in der Nahrungskette ist die Umwandlung von Sonnenlicht durch Chlorophyll in chemisch gespeicherte Energie. Aber stellen Sie sich den Ozean auf Europa vor – ein riesiger ein mit kilometerlangem Eis bedecktes Wasserreservoir, dort funktioniert die Photosynthese nicht, aber trotz allem gibt es dort andere Lebensformen“, sagte Chaiba.
Die von der Raumsonde Galileo stammenden Daten deuten auf die Existenz eines Ozeans unter den Oberflächenschichten nicht nur von Europa, sondern auch von anderen Satelliten - Ganymed und Callisto.Das Vorhandensein von flüssigem Wasser ist die wichtigste Voraussetzung für die Entwicklung des Lebens, aber zu erhalten „Sauerstoff, ein Produkt der Photosynthese, ist ein wichtiges Oxidationsmittel in den Ozeanen der Erde, wird aber in den Ozeanen der Jupitermonde wahrscheinlich keine Rolle spielen. Es ist möglich, dass Oxidationsmittel wie Wasserstoffperoxid , durch hochenergetische Teilchen aus Jupiters Magnetosphäre im Eisschild gebildet werden können und durch das Eisschild in den Ozean sickern, können solche Substanzen als Grundlage für die notwendigen Reaktionen dienen.
Wissenschaftler sind sich nicht sicher, ob ein solcher Mechanismus eine führende Rolle spielt, und haben daher nach anderen Möglichkeiten für die Bildung von molekularem Sauerstoff in den Ozeanen gesucht. Eines davon stellte sich als Kalium-40-Isotop heraus, dessen Anwesenheit sowohl in Eis als auch in Wasser möglich ist. Der Zerfall von Kalium-40-Atomen führt zur Aufspaltung von Wassermolekülen und zur Bildung von molekularem Sauerstoff. Die so produzierte Sauerstoffmenge reicht aus, um die Biosphäre in den Ozeanen der Satelliten zu erhalten.
In Meteoriten, die zu Boden gefallen sind, werden manchmal komplexe organische Moleküle gefunden. Zunächst bestand der Verdacht, dass sie aus dem Erdboden in Meteoriten hineinfallen, mittlerweile ist ihr außerirdischer Ursprung recht zuverlässig bewiesen. So wurde zum Beispiel der Murchison-Meteorit, der 1972 in Australien niederging, bereits am nächsten Morgen geborgen. In seiner Substanz wurden 16 Aminosäuren gefunden - die Hauptbausteine tierischer und pflanzlicher Proteine, von denen nur 5 in Landorganismen vorhanden sind und die restlichen 11 auf der Erde selten sind. Außerdem sind unter den Aminosäuren des Murchison-Meteoriten linke und rechte Moleküle (spiegelsymmetrisch zueinander) zu gleichen Anteilen vorhanden, während sie bei terrestrischen Organismen meist links liegen. Darüber hinaus sind in Meteoritenmolekülen die Kohlenstoffisotope 12C und 13C in einem anderen Verhältnis als auf der Erde vorhanden. Dies beweist zweifellos, dass sich Aminosäuren sowie Guanin und Adenin, die Bestandteile von DNA- und RNA-Molekülen, im Weltraum unabhängig voneinander bilden können.
Also, während im Sonnensystem nirgendwo außer der Erde Leben entdeckt wurde. Wissenschaftler haben in dieser Hinsicht keine großen Hoffnungen; Höchstwahrscheinlich wird die Erde der einzige lebende Planet sein. Beispielsweise war das Klima auf dem Mars in der Vergangenheit milder als heute. Das Leben könnte dort entstehen und zu einem bestimmten Stadium vordringen. Es besteht der Verdacht, dass unter den Meteoriten, die die Erde getroffen haben, einige alte Marsfragmente sind; in einem von ihnen wurden seltsame Spuren gefunden, die möglicherweise von Bakterien stammen. Dies sind noch vorläufige Ergebnisse, aber auch sie wecken Interesse am Mars.
