Einzigartige Aurora um Rosettas Kometen entdeckt

Die Rosetta-Mission der ESA hat an ihrem Zielkometen 67P/Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G), ein einzigartiges Polarlicht entdeckt.

Auf der Erde entsteht eine Aurora, wenn geladene Teilchen der Sonne den Magnetfeldlinien unseres Planeten zum Nord- und Südpol folgen. Dort treffen Sonnenwindpartikel– vorzugsweise auf hohen Breitengraden – auf Atome und Moleküle in der Erdatmosphäre und erzeugen am Himmel schimmernde Vorhänge aus buntem Licht. Ähnliche Phänomene wurden auch auf verschiedenen Planeten und Monden in unserem Sonnensystem und sogar um einen fernen Stern beobachtet. Mit dem Ultraviolett-Spektrographen (Alice FUV) und weiteren Instrumenten von Rosetta wurden jetzt einzigartige Polarlicht-Emissionen um den Zielkometen der Raumsonde entdeckt.

Die als Koma bezeichnete Gashülle um 67P/CG wird von den Sonnenpartikeln angeregt und leuchtet im ultravioletten Licht, eine Wechselwirkung, die vom Alice FUV-Instrument erfasst wurde.

"Das Glühen um 67P/C-G ist einzigartig", sagt Marina Galand vom Imperial College London, Hauptautorin der neuen Studie. "Indem wir Daten von zahlreichen Instrumenten auf Rosetta miteinander verknüpft haben, haben wir entdeckt, dass dieses Glühen Nordlicht ähnlicher Natur ist: Es wird durch eine Mischung von Prozessen verursacht, von denen einige bei den Jupitermonden Ganymed und Europa und andere bei Erde und Mars beobachtet wurden.

Diese Prozesse definieren, wie die Hülle des Gases (oder Koma) um 67P/C-G angeregt wird - d.h. zum Leuchten gebracht wird - und wie die Teilchen, die diese Anregung verursachen, einen Energieschub erhalten und beschleunigt werden. Das Polarlicht von 67P/C-G zeigt sich im ultravioletten Licht, wie es in den von ESA's Mars Express entdeckten Polarlichtern auf dem Mars zu sehen ist (wobei sich die "Farben" der Polarlichter bei 67P/C-G und auf dem Mars unterscheiden).

„Anfangs dachten wir, die ultravioletten Emissionen am Kometen 67P seien Phänomene, die als „Tagesleuchten“ bekannt sind, ein Prozess, der durch die Wechselwirkung von Sonnenphotonen mit Gas vom Kometen verursacht wird“, sagte Dr. Joel Parker vom SwRI, der den Alice-Spektrographen leitet. Diese Studie zeigt jedoch, dass es sich bei diesen Emissionen stattdessen um Polarlichter handelt: Sie werden nicht von Photonen angetrieben, sondern von Elektronen im Sonnenwind, die in der nahen Umgebung des Kometen beschleunigt wurden. "Diese Elektronen treten dann mit Molekülen in der Koma in Wechselwirkung, um das Polarlicht zu erzeugen. Der Prozess, durch den die Elektronen beschleunigt werden, ähnelt einigen der Prozesse, die Polarlichter auf Erde und Mars antreiben, obwohl 67P/C-G kein eigenes Magnetfeld besitzt", sagte Marina. "Tatsächlich sind die magnetischen Umgebungen von Monden, Planeten und Kometen alle sehr unterschiedlich, daher ist es aufregend und faszinierend, dass wir Polarlichter an allen von ihnen sehen."

Nach dem Rendezvous mit 67P/CG in den Jahren 2014 bis 2016 hat Rosetta eine Fülle von Daten bereitgestellt, die zeigen, wie Sonne und Sonnenwind mit Kometen interagieren. Rosetta war die erste Raumsonde, die den Kern eines Kometen umkreiste, die erste die einen Kometen auf seinem Weg ins innere Sonnensystem begleitete, die erste, die einen Lander auf der Oberfläche eines Kometen absetzte und die erste, die eine Kometenoberfläche mit einer so hohen Auflösung abbildete.

24. September 2020/SP
Verein Kuffner-Sternwarte