Het Rosetta-ruimtevaartuig heeft veel geleerd gedurende de twee jaar dat het komeet 67P / Churyumov-Gerasimenko heeft gemonitord - van 6 augustus 2014 tot 30 september 2016. Als eerste ruimtevaartuig dat om de kern van een komeet cirkelde, was Rosetta de eerste ruimte sonde om het oppervlak van een komeet direct in beeld te brengen en observeerde daarbij enkele fascinerende dingen.
Zo kon de sonde enkele opmerkelijke veranderingen documenteren die tijdens de missie plaatsvonden met zijn OSIRIS-camera. Volgens een studie die vandaag (21 maart) is gepubliceerd in Wetenschapdit waren onder meer groeiende breuken, instortende kliffen, rollende rotsblokken en bewegend materiaal op het oppervlak van de komeet die sommige kenmerken verborgen en andere opgraven.
Deze veranderingen werden opgemerkt door afbeeldingen te vergelijken van voor en nadat de komeet op 13 augustus 2015 het perihelium bereikte - de kasten wijzen in zijn baan rond de zon. Zoals alle kometen, is het tijdens dit punt in de baan van 67P / Churyumov-Gerasimenko dat het oppervlak zijn hoogste activiteitsniveau ervaart, aangezien perihelium resulteert in hogere niveaus van oppervlakteverwarming, evenals verhoogde getijdespanningen.
Naarmate kometen dichter bij de zon komen, ervaren ze in feite een combinatie van in-situ verwering en erosie, sublimatie van waterijs en mechanische spanningen als gevolg van een verhoogde spinsnelheid. Deze processen kunnen uniek en van voorbijgaande aard zijn, of ze kunnen over een langere periode plaatsvinden.
Zoals Ramy El-Maarry, een wetenschapper van het Max-Planck Institute for Solar System Research en de hoofdauteur van de studie, zei in een persverklaring van ESA:
"Door de komeet continu te volgen terwijl deze door het binnenste zonnestelsel ging, kregen we een ongekend inzicht, niet alleen over hoe kometen veranderen wanneer ze dicht bij de zon reizen, maar ook hoe snel deze veranderingen plaatsvinden."
In-situ verwering vindt bijvoorbeeld overal in de komeet plaats en is het resultaat van verwarmings- en koelcycli die zowel op dagelijkse als op seizoensbasis plaatsvinden. In het geval van 67P / Churyumov-Gerasimenko's (6.44 aardse jaren), variëren de temperaturen van 180 K (-93 ° C; -135 ° F) tot 230 K (-43 ° C; -45 ° F) gedurende de baan. Wanneer de vluchtige ijsjes van de komeet warm worden, zorgen ze ervoor dat het geconsolideerde materiaal verzwakt, wat fragmentatie kan veroorzaken.
Gecombineerd met de verwarming van ondergrondse ijsjes - wat leidt tot ontgassing - kan dit proces leiden tot het plotseling instorten van rotswanden. Zoals ander fotografisch bewijs dat onlangs door het wetenschapsteam van Rosetta is vrijgegeven, kan bevestigen, lijkt dit soort proces op verschillende locaties over het oppervlak van de komeet te hebben plaatsgevonden.
Evenzo ervaren kometen meer stress omdat hun spinsnelheden toenemen naarmate ze dichter bij de zon komen. Aangenomen wordt dat dit de oorzaak is van de 500 meter lange (1640 ft) breuk die is waargenomen in de regio Anuket. Oorspronkelijk ontdekt in augustus 2014, leek deze fractuur met 30 meter (~ 100 ft) te zijn gegroeid toen hij in december 2014 opnieuw werd waargenomen.
Ditzelfde proces zou verantwoordelijk zijn voor een nieuwe fractuur die werd geïdentificeerd op basis van OSIRIS-afbeeldingen die in juni 2016 waren genomen. Deze 150-300 meter lange (492 - 984 ft) fractuur lijkt parallel aan het origineel te zijn gevormd. Bovendien toonden foto's gemaakt in februari 2015 en juni 2016 (hierboven weergegeven) aan hoe een rotsblok van 4 meter breed (13 ft) dat dicht bij de breuken zat, ongeveer 15 meter (49 ft) leek te zijn verschoven.
Of de twee verschijnselen met elkaar verband houden, is onduidelijk. Maar het is duidelijk dat er in de Khonsu-regio iets vergelijkbaars lijkt te hebben plaatsgevonden. In dit deel van de komeet (wat overeenkomt met een van zijn grotere lobben), toonden afbeeldingen gemaakt tussen mei 2015 en juni 2016 (hieronder weergegeven) hoe een veel grotere rots leek te zijn verschoven tussen de twee tijdsperioden.
Dit rotsblok - dat ongeveer 30 meter breed is en naar schatting 12.800 ton (~ 14.100 US ton) weegt - verplaatste een afstand van ongeveer 140 meter (~ 460 ft). In dit geval wordt aangenomen dat uitgassing tijdens het perihelium de boosdoener is. Enerzijds kan het ervoor zorgen dat het oppervlaktemateriaal eronder erodeert (waardoor het naar beneden rolt) of door het met kracht te duwen.
Het is al geruime tijd bekend dat kometen veranderingen ondergaan in de loop van hun banen. Dankzij de Rosetta-missie hebben wetenschappers deze processen voor het eerst in actie kunnen zien. Net als bij alle ruimtesondes, wordt vitale informatie nog lang ontdekt nadat de missie van Rosetta officieel was afgelopen. Wie weet wat de sonde nog meer heeft gezien tijdens zijn historische missie, en waar we kennis van zullen nemen?
