Rosetta-Mission am Komet "Tschuri": Außen hart und innen luftig

Dass sie nicht einfach nur einen überdimensionierten Schneeball vorfinden würden, war den Forschern bewusst. Aber dass er so viele Überraschungen bietet, erstaunte sie dann doch. Die verrückte Form, die an eine Gummiente erinnert, die extrem dunkle Farbe, die harte Kruste – „67P/Tschurjumow-Gerassimenko“, wie der Komet offiziell heißt, begeistert die Wissenschaftler. Seit August umrundet ihn die Sonde „Rosetta“ und vermisst ihn bis auf einen Meter genau, im November wurde zudem der Roboter „Philae“ abgesetzt, der den Brocken mit verschiedenen Messgeräten untersuchte. Nun veröffentlichen die beteiligten Forscher im Fachblatt „Science“ das erste große Porträt von „Tschuri“. In mehreren Artikeln beschreiben sie einen Kometen weitaus detaillierter, als es je möglich war.

Tschuri ist dunkler als Kohle

„Er ist tatsächlich noch dunkler als Kohle“, sagt Dennis Bodewits von der Universität von Maryland. Das liege an der dichten Staubschicht auf der Oberfläche. Kometen sind Überbleibsel aus der Entstehungszeit des Sonnensystems vor viereinhalb Milliarden Jahren. Sie bestehen aus Wassereis, zu Eis gefrorenen Gasen, Gesteinsbrocken und Staub. Nähert sich ein Komet der Sonne, verdampft ein Teil seiner flüchtigen Bestandteile, an der Oberfläche bleiben die festen, dunkleren Stoffe zurück. Die Rosetta-Messungen zeigen sogar noch weniger Eis an der Oberfläche von Tschuri als erwartet. Der Komet ist nahezu vollständig von einer dunklen Schicht aus organischen, also kohlenstoffhaltigen Substanzen bedeckt.

So leicht wie Kork

Das Innere überrascht mit einer Dichte von nur 0,47 Gramm je Kubikzentimeter, wie ein Team um Holger Sierks vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau berichtet. Zum Vergleich: Bei Wasser sind es ein Gramm je Kubikzentimeter. Tschuri hat also etwa die Dichte von Kork. Vermutlich ist das Material sehr locker gepackt und das Innere stark porös.

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Die Oberfläche ist dafür ausgesprochen hart. Philae gelang es nicht, die in Berlin entwickelte Thermalsonde „Mupus“ in den Untergrund zu hämmern. Das Team vom Institut für Planetenforschung in Adlershof vermutet, dass das Eis an dieser Stelle Staub enthält, der über Jahrhunderte bis Jahrmillionen thermisch gesintert, also durch Temperaturschwankungen mehr und mehr zusammengebacken wurde. Gut möglich, dass die Kruste an anderen Stellen weniger hart ist, vor allem dort, wo es bei der Annäherung an die Sonne zu Gasausbrüchen kommt.

Steile Klippen, tiefe Krater

Schaut man sich die Oberfläche insgesamt an, so ist Tschuri verblüffend abwechslungsreich. Glatte Ebenen, steile Klippen, Krater mit Durchmessern bis 300 Meter und bis zu 200 Meter tief. Diese entstanden wohl eher durch Eruptionen als durch Einschläge anderer Himmelsbrocken, meinen die Wissenschaftler.

Anhand der Nahaufnahmen des drei mal fünf Kilometer großen Kometen unterscheiden sie 19 verschiedene Regionen. Sie wurden nach ägyptischen Gottheiten benannt, um im Bezeichnungssystem der Rosetta-Mission zu bleiben (sie geht zurück auf den gleichnamigen Stein, mit dessen Hilfe Hieroglyphen übersetzt werden konnten).

Die seltsame Form gibt Rätsel auf

Nach wie vor rätselhaft ist die ungewöhnliche Form von Tschuri, die einer Quietscheente ähnelt. Er scheint aus zwei unterschiedlich großen Körpern – Kopf und Rumpf – zu bestehen, die miteinander verbunden sind. Die Beobachtungen von Rosetta zeigen, dass der Komet hauptsächlich am „Hals“ Gas und Staub ausstößt. Die Forscher spekulieren, dass er doch nicht durch die Verschmelzung zweier ursprünglich getrennter Objekte entstand, wie zunächst angenommen. Stattdessen könnte erst der Ausstoß der flüchtigen Stoffe in der Halsregion zu seiner heutigen Form geführt haben.

Das vom Kometen herausgeschleuderte Material bildet eine ausgedehnte Hülle aus Gas und Staub um den Himmelskörper, die Koma. „Beobachtungen mit Teleskopen von der Erde zeigen eine sehr gleichmäßige Koma, die sich nur langsam, im Verlauf von Stunden oder Tagen, verändert“, erläutert Stephen Fuselier vom Southwest Research Institute in Boulder. Doch Rosetta registrierte wesentlich schnellere Variationen, nicht nur bei der Dichte, sondern – noch überraschender – auch bei der chemischen Zusammensetzung. Zeitweilig dominiert nicht wie erwartet Wasserdampf, sondern Kohlendioxid. Nach Ansicht der Forscher spiegelt das Unterschiede in der Beschaffenheit von Tschuri wider.

Tschuri ist bereits jetzt ziemlich aktiv

Die jüngsten Beobachtungen zeigen, dass der Komet immer aktiver wird. Er habe bereits jetzt mehr Staubfontänen als viele andere Kometen an ihrem sonnennächsten Punkt, sagt Bodewits. Den wird Tschuri erst am 13. August erreichen. Holger Sierks vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung schätzt, dass die Aktivität dann hundertmal so stark ist. Und Rosetta ist live dabei – hoffentlich.

Bisher ist die Sonde in guter Verfassung. Möglicherweise wird ihre Mission sogar bis 2016 verlängert. Darüber will die europäische Raumfahrtagentur Esa im Juni entscheiden.

Auch für den Landeroboter „Philae“ sehen die Experten noch Hoffung. Nach der dreifachen Landung im November kam er offenbar in einer dunklen Spalte zum Stehen. Nach zweieinhalb Tagen war die Batterie leer, weil die Solarzellen zu wenig Licht bekommen. Während Tschuri der Sonne näher kommt, wird die Batterie erwärmt, so dass der Roboter zwischen Mai und Juli erneut erwachen könnte. Sollte das gelingen, werden sie wahrscheinlich zuerst den Bohrer für Bodenproben aktivieren, sagte der Missionsleiter Paolo Ferri am Mittwoch. Derzeit würden die beteiligten Forscher diskutieren, wer seine Experimente starten dürfe.

Nach wie vor ist Philae nicht gefunden. Die Wissenschaftler hoffen, dass sie den Lander demnächst aufspüren, wenn die Muttersonde Rosetta auf ihrer Umlaufbahn dem Kometen näher kommt und die Auflösung der Kamera dann ausreichend groß ist, um den kühlschrankgroßen Roboter zu entdecken.