Unser Mann in Nantes (2): Roter Planet, Ceres, und harte Kometen (EPSC 2015)

BLOG: Exo-Planetar

Meteorite, Planeten, Sternenstaub (und was sonst so runterfällt)
Exo-Planetar

[Argh, dieser Beitrag wurde Freitagmittag unabsichtlich für ein paar Stunden veröffentlicht, war da natürlich noch unvollständig.]

Die zweite Hälfte der Tagung also. So langsam fühlt sich die Veranstaltung wie eine ordentliche Tagung an. Junges Doktorandenvolk, mit großen, staunenden Augen trifft auf ergraute Urviecher, die schon ganze Raumgeschwader befehligten, als ihre Eltern noch pickelige Teenager waren. Zwischendrin umherwuselnd: der akademische Rest, mit stolpernd: meine Wenigkeit.

Die Public Outreach Ausstellung läuft übrigens erfreulich gut, herangekarrte Busladungen an Schulklassen haben offensichtlich ihren Spaß.

Kaffee wird nur zeitlich befristet und in kleinen Dosen ausgeschenkt, was meine Leistungsfähigkeit allerdings erheblich einschränkt.

 

Nicht in allen Sessions lauscht das Publikum ergriffen dem Vortragenden. Auf Tagungen wird auch viel generell geredet, und auch genetzwerkt. Eher durch Zufall landete ich in der zweiten Hälfte der Session In Situ Planetary Analysis, wo ganz informell über grundlegenden Fragen bezüglich zukünftiger Raummissionen diskutiert wurde –  technische Fragen, aber auch zukünftige Finanzierung und so weiter. War sehr interessant, ist für nächstes Mal oben auf meiner Liste.

In Session Numerical Modelling of Planetary Dynamics ging es um Modellierungen der Planetenevolution. Noack et al. diskutierte die Rolle von Wasser in der Planetenentwicklung, mit einem Fokus auf Bewohnbarkeit. Natürlich muss der Planet erst mal in der habitablen Zone des Sonnensystems liegen. Wie kann eine Atmosphäre aufgebaut und gehalten werden ? Masse und innere Struktur (Kern), sowie Dichteverhältnisse spielen eine Rolle, wenn die Volatilen ausgegast werden. Plattentektonik ist zentral, bei einem ‘Stagnant Lid’ kommt nicht so viel Gas an die Oberfläche. Journaux et al. führen die Thematik für Eisplaneten weiter. Hochdruck-Eischemie ist ein Ding hier. Was auch immer an Elementen im Eis eingebaut wird, beeinflusst natürlich auch die Stabilität der Eis-Arten (wie beim Salzstreuen im Winter). Und das beeinflusst natürlich auch mögliche Ozeane aus flüssigem Wasser.

 

Dann wieder Rosetta, ’67P is not a very active comet’ Ericsson et al. (schon am Morgen). Lamy et al. enthüllt dann Philaes möglichen endgültigen Landeplatz. Helligkeitsunterschiede machen eine direkte Identifikation von Philae schwierig (es handelt sich nur um ein paar Pixel). Also wurden vorher/nachher Bilder verglichen, die natürlich erst mal vergleichbar bearbeitet werden mussten (z.B. Einfallsrichtung des Lichtes). Dann wurde ein Kandidat für den Landepunkt in 3D-Bildern (also mit Brille und so) gezeigt, ein ziemlich unübersichtliches Gelände (man sieht nur ein paar Punkte), scheint alles zu passen, auch die Bilder. Gibt aber auch andere Meinungen.

Massironi et al. haben sich dann die Struktur von 67P genauer angeschaut. Da gibt es Schichten, die auch an der Oberfläche sichtbar sind. Und in der Geologie ist es üblich, aus solchen Strukturen über tiefergehende Regionen zu schließen. Bei einem unregelmäßigen Körper ist das aber etwas schwieriger. Schlussfolgerung: Kometen sind nicht primitive Schutthaufen, sondern sehr frühe sedimentäre Strukturen, in diesem Falle aus zwei ursprünglich separaten Körpern entstanden. Groussin et al. behandeln die mechanische Stärke des Kometen. Hinweise gibt es z.B. aus den Eindrücken, die Philae bei seinen ersten beiden Aufschlägen hinterlassen hat. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass es keine großflächigen Schmelzvorgänge gegeben hat, dafür aber Kompaktion, das Ausgangsmaterial war also dann noch poröser.

Kossacki et al. dann über die Stärke des Oberflächenmaterials, die Modelle deuten auf eine mindestens 1 Meter dicke, oberflächennahe, harte Schicht hin. Gefolgt von Morse et al., jetzt mit dem Stand der Chemie basierend auf dem Massenspektrometer PTOLEMY. Gemessen wurde die Kometenkoma, da vom Kern keine Proben genommen werden konnten. Die Landstelle scheint recht inaktiv gewesen zu sein, und die Chemie weicht von der des Orbiters (ROSINA) ab.

Generell scheint sich ein von Eis/Organik dominiertes Bild des Kometen durchzusetzen, mit Mineralen/Gestein als eher nebensächliche Würzung des Ganzen. Andererseits, die eigentliche Auswertung der Daten ist immer noch am Anfang, die Datenmenge ist gewaltig. Und in dem Zusammenhang brachten Kollegen ein Problem zur Sprache – die Gelder für die Mission werden allmählich auslaufen. Das ist besonders schlecht und frustrierend für die Leute, die zum Teil jahrzehntelang an Instrumenten gearbeitet haben, und sich jetzt, wo eigentlich die Forschung im Detail losgehen sollte/könnte, nach anderen Geldquellen umsehen müssen. Die Daten der Rosetta-Mission werden zwar zeitnah aus gewildert, nur werden nicht immer die Leute was davon haben, die maßgeblich an den Messungen beteiligt waren.

 

Es dreht sich nicht alles um Rosetta, es gibt natürlich auch DAWN im Orbit um Ceres (Pluto ist verdächtig abwesend von der Tagung, ich denke die warten bis zur DPS später im Jahr). Ceres scheint möglicherweise weniger differenziert zu sein als erwartet (Raymond et al.) Li et al. suchen nach Staub um Ceres, also nach Hinweisen auf momentane Aktivität, Gas und Staub von ‘Jets’. Es wurde via DAWN aber nicht viel beobachtet. Interessanterweise wurde Aktivität via Weltraumteleskop Herschel beobachtet, so könnten solche Ausbrüche saisonbedingt sein (oder es ist wirklich nicht viel Aktivität vorhanden). Da Dawn aber schon auf seiner niedrigen Umlaufbahn ist, sind solche Beobachtungen wohl nicht mehr machbar.

Dann Hoffmann et al. über aktive Regionen, seine Modelle deuten auf einen Ursprung in Impakten hin, bei denen Material aus tieferen Oberflächenschichten freigesetzt wurde. Formisano et al. folgen wieder mit Wasserdampf auf Ceres. Eis scheint auf der Oberfläche nicht stabil zu sein, falls was an den Herschel-Beobachtungen dran ist, scheint ein zyklischer oder momentan aktiver Prozess möglich zu sein. Schenk et al. gehen der Eis-Sache über die Form von (vergleichsweise) frischen Einschlagskratern auf den Grund. Die kleinen Krater (<40 Km) sind zumindest schon mal ähnlich denen auf Eismonden. Man merkt, so langsam wird es spezieller, auf einer Welt, über die vor einem Jahr nur die gröbsten Oberflächenzüge bekannt waren.

Dann etwas über die Mineralogie von Ceres, Ammannito et al. und Raponi et al. haben dafür die Menge an spektralen Daten im nahen Infrarot prozessiert. Größte Ähnlichkeit besteht mit Magnetit, Dolomit, und ammoniakhaltigen Tonmineralen; also Eisenoxide, Karbonate und Matsch. Plus undefiniertes, dunkles Zeug. Aber keine tolle Ähnlichkeit mit bekannten Meteoriten. Unsere Sammlungen sind halt nicht ganz vollständig, nicht unbedingt repräsentativ für das ganze (innere) Sonnensystem.

 

Dann noch mal was über Planetary Habitability in the Solar System and Beyond. Die Rolle exzentrischer Umlaufbahnen wurde von Bolmont et al. diskutiert. Wichtig ist der durchschnittliche Flux, also selbst wenn sich ein Planet einige Zeit außerhalb der habitablen Zone befindet, kann er bewohnbar sein, wenn im Schnitt genug Licht ankommt (falls ich das richtig verstanden habe). Dann kommen noch die Oberflächeneigenschaften ins Spiel. Durchgespielt wurde das Ganze anhand eines Wasserplanetens. Zu hohe Helligkeit des Sterns und (natürlich) extreme Exzentrität sind einer Habitabilität eher abträglich.

Johnson et al. behandeln dann den Aspekt des C/O-Ratios. In Systemen mit einem C/O größer dem unserer Sonne (und damit wohl des ganzen Systems), ist Wasser zunehmend rar und eher in Organik gebunden und nicht frei verfügbar. Die habitable Zone ist in solchen Systemen also eher eingeschränkt.

Dann nochmal Noack et al., dieses Mal über Wasserplaneten mit sehr tiefen Ozeanen. Bedeutet Wasser dann automatisch Bewohnbarkeit ? Komplizierte Strukturen sind möglich, vor allem mit Hochdruck-Eis. Das ist dichter denn Wasser. Wasserschichten (es könnte zwei Ozeanschichten geben) könnten zwischen Eisschichten eingeklemmt, und vom nährstoffreichen Mantel abgeschnitten sein.

 

Dann die zweite Postersession. Mit Weißwein und Schnittchen, wie es sich gehört.

 

Freitag ist dann schon ziemlich ruhig, viele der Verbliebenen schleppen schon ihre Rollköfferchen mit sich herum. Mir sind Tagungen lieber, die nicht so ausplätschern.

Thematisch wird noch ordentlich was geboten, vor allem für Mars. Curiosity produziert fleißig Daten, und das Bild des roten Planeten verfeinert sich zunehmend. Ich bin jetzt kein sonderlicher Sedimentologe, aber die Aufnahmen und chemischen Analysen in der Session von Verwitterungsprodukten sind schon technisch sehr beeindruckend, z.B. Thompson et al., und dann Nachon et al. mit Anzeichen für Diagenese, wenn Sedimente die ordentlich unter Druck geraten.

Die Granite auf dem roten Planeten wurden schon erwähnt, jetzt auch ein Vortrag der Erstautorin des Nature Geoscience Papers, V.Sautter. Verwendet wurde LIBS, wo ein Laser gezielt einzelne Punkte (weniger als 1 Millimeter Auflösung) verdampft, und die Chemie aus der Rekombination der Moleküle gemessen wird. Wenn ich das richtig verstanden habe, gehen die Autoren davon aus, dass die basaltische Oberfläche eher eine dünne, basaltische Regolithschicht (also umgewälzte Impakttrümmer) ist, welche eine möglicherweise kilometerdicke, granitische Schicht bedeckt. So könnte der Mars der Erde doch ähnlicher sein als gedacht, mit einer richtigen Kontinentalkruste. Das wäre in der Tat ein sehr spektakuläres Ergebnis –  allerdings basiert es auf einem einzigen Ort. Nicht ganz – vage Hinweise auf granitische (oder ähnliche) Gesteine wurden noch an diversen anderen Punkten gefunden. Aber für ein globales Bild liegt die Hoffnung bei zukünftigen Ländern mit Seismographen, die da Klarheit verschaffen sollten.

 

Und natürlich Astrobiologie und Mars, Millan et al., Desquaire et al. über die Probleme, Laborexperimente mit den Realdaten zu vergleichen. Ojha et al. dann über Salze wie in  salzige Brühen, erwähnt auch auf der jüngsten Pressekonferenz. Hier aber geht es um konkrete Messungen der Chemie vom Orbit. Ist schwierig, da alles ein Mix aus vielen Mineralen ist. Die Daten existieren schon  4 Jahre, aber man muss erst mal die Punkte finden und dann die Spektren zerlegen. Scheint tatsächlich was zu erkennen zu sein, und vor allem ist es temporär. Was Anzeichen für Aktivität von Wasser wäre.

 

Am Ende dann noch was über Staub im Weltraum, meinem anderen Lieblingsthema. Bonal et al. mit Infrarotstudien von Itokawa-Körnern (von Hand abgezählte 3 Stück). Die Idee ist, die Spektren mit Fernerkundungsdaten von Asteroiden abzugleichen, und da kommt Material mit klar definierter Herkunft gerade recht. In der Tat sind die Spektren schon mal ähnlich denen von Itokawa. Mannel et al. haben dann das AFM auf Rosetta (MIDAS) verwendet, um kometare Staubpartikel (IDP) zu untersuchen. Nicht Staub von 67P, sondern solcher, der auf dem Anflug gesammelt wurden. Noch Work in Progress, aber es gibt brauchbare Bilder.

Und noch was über STARDUST (auch da wird nach wie vor fleißig dran geforscht), mein alter Kollege John Bridges (et al.) präsentiert Eisenoxid in den Kometenpartikeln. Das ist interessant, da das ein Zeichen von der guten, alten aquatischen Alteration wäre. Also die Umwandlung des ursprünglichen Materials durch Wasser. Generell deutet sich eine Ähnlichkeit mit den kohligen Chondriten an. Im Gegensatz zu 67P, der eher keine Ähnlichkeit zu dieser Meteoritengruppe zu zeigen scheint. Auch nett das ich ausführlich zitiert wurde, ganz vielen Dank auch.

Es gab dann doch noch was über Pluto, ganz versteckt am Nachmittag. Aber halt nix mit New Horizon, wohl die letzte Gelegenheit ältere Ergebnisse loszuwerden.

 

Und das war es dann auch schon wieder, etwas ruhiger als erwartet (obwohl ältere Semester anderer Meinung sind). Nächstes Jahr wird die EPSC zusammen mit der DPS veranstaltet, da werde ich wohl nicht dabei sein (aber mal sehen).

Jetzt fehlt noch eine Tagung dieses Jahr, das gute, alte Paneth Kolloquium in Nördlingen im November, stilgerecht im alten Einschlagskrater Nördlinger Ries (darüber mehr später).

Mein Interesse an Planetologie und Raumforschung begann schon recht früh. Entweder mit der Apollo/Sojus Mission 1975. Spätestens aber mit dem Start der Voyager-Sonden 1977, ich erinnere mich noch wie ich mir mein Leben in der fernen Zukunft des Jahres 1989 vorzustellen versuchte, wenn eine der Sonden an Neptun vorbeifliegen würde. Studiert habe ich dann Mineralogie in Tübingen (gibt es nicht mehr als eigenständiges Studienfach). Anstatt meinen Kommilitonen in die gängigen Richtungen wie Keramikforschung zu folgen, nahm ich meinen Mut zusammen und organisierte eine Diplomarbeit über Isotopenanalysen von Impaktgestein aus dem Nördlinger Ries Einschlagkrater. Dem folgte dann eine Doktorarbeit über primitive Meteorite in Münster. Nach 10 Jahren als PostDoc in verschiedenen Ecken der Welt arbeite wieder am Institut für Planetologie in Münster, an Labormessungen für die ESA/JAXA Raumsonde BepiColombo, die demnächst zum Merkur aufbrechen wird. Mein ganzes Arbeitsleben drehte sich bisher um die Untersuchung extraterrestrischer (und damit verwandter) Materialien: Gesteine aus Impaktkratern, die ganze Bandbreite Meteoriten (von den ganz primitiven Chondriten bis hin zu Marsmeteoriten). Zu meiner Forschung gehören auch Laborexperimente, in denen Vorgänge im frühen Sonnensystem nachgestellt wurden. Mein besonderes Interesse ist, die Laboruntersuchungen von extraterrestrischem Material mit Fernerkundungsdaten (im Infrarot) zu verknüpfen. Das vor allem mit Daten aus der planetaren Fernerkundung durch Raumsonden, aber auch mit Beobachtungen junger Sonnensysteme durch Teleskope.

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