ROSETTA: Neues Bild vom 14. Juli!

Bearbeitete Einzelaufnahme vom Kometenkern vom 14.7.2014 aus einem Abstand von 12,000 km, Credits: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Heute ist doch ein ganz neues offizielles Bild  vom Kometenkern auf den ESA-Webseiten erschienen! Es handelt sich um eine Einzelaufnahme vom 14. Juli, die schon deutlich mehr Details erkennen lässt als die am Dienstag geleakten Bilder, die vom 11. Juli stammen. Ferner ist aus 36 Einzelaufnahmen eine kurze Filmsequenz generiert worden, die es gestattet, die Rotationsbewegung zu beurteilen.

Offenbar taumelt der Kern nicht. Die Rotationsperiode wurde bereits zuvor aus der Lichtkurve mit 12.4 Stunden berechnet. Die Videosequenz wurde aus 36 Aufnahmen erstellt, die im Abstand von 20 Minuten generiert wurden, was 12 Stunden entspricht. Also eine Bestätigung.

Es sieht so aus, als sei die flache Außenseite des größeren Teils auch die Seite mit dem weitesten Abstand von der Rotationsachse, sodass dort die höchsten Fliehkräfte wirken. Schade, denn sonst könnte genau diese große, flache Seite sich vielleicht als geeigneter Landeort für die Tochtersonde “Philae” angeboten haben. Aber von vorneherein ist auch diese Fläche nicht ausgeschlossen.

Die kommenden Monate werden spannend!  Ich wage mal die Prognose, dass dieser rotierende Bürostempel schon bald in allen Medien präsent sein wird.

Der verlinkte Artikel auf dem ESA-Blog listet diverse Theorien auf, wie es zu dieser Foirm des Kerns gekommen sein könnte. dass zwei ein gemeinsames Baryzentrum eng umkreisende Objekte in Kontakt gerieten und bleiebn, ist nur eine der Möglichkeiten. Man wird sicher mehr sagen können, wenn man erst Details sehen kann. Dazu müssen wir maximal noch einige Wochen warten. Es wird auch interessant sein, zu verfolgen, was passiert, wenn die Aktivität zunimmt. Das wird spätestens kommendes Jahr geschehen.

Was man von diesem Kometen lernt, hilft durchaus, Kometen generell besser zu verstehen. Das ist auch bitter nötig, denn wir wissen über diese große Klasse von Objekte viel zu wenig, gemessen an ihrer Wichtigkeit.

Ich bin Luft- und Raumfahrtingenieur und arbeite bei einer Raumfahrtagentur als Missionsanalytiker. Alle in meinen Artikeln geäußerten sind aber meine eigenen und geben nicht notwendigerweise die Sichtweise meines Arbeitgebers wieder.

10 Kommentare Schreibe einen Kommentar

  1. Ich riskiere mal eine Berechnung:

    Masse = 3,14*10^12 kg,
    angenommener Radius = 2000 m,
    Gravitation = 5,24*10^-5 m/s^2,
    Winkelgeschwindigkeit = 1,41*10^-4 rad/s,
    Zentrifugalkraft = 3,96*10^-5 m/s^2,
    Umfangsgeschwindigkeit = 0,28 m/s,

    Details:

    G = 6,673840E-11,
    M = 3,140000E+12 kg,
    r = 2,000000E+03 m,
    g = 5,238964E-05 m/s^2, = G * M / ( r * r ),
    w = 1,407524E-04 rad/s, = 8 * ARCTAN( 1 ) / ( 12,4 * 3600 ),
    F = 3,962245E-05 m/s^2, = w * w * r,
    v = 2,815047E-01 m/s, = w * r,

    (8 * ARCTAN( 1 ) = 2 * Pi ohne Eintippen)

    • Finde ich wirklich immer wieder klasse, dass sich in diesem Blog die Kommentatoren auch mal gegenseitig etwas vorrechnen. Wo gibt’s denn das sonst noch?

      Zu Ihrer Berechnung: Die Masse, auf die Sie da kommen, erscheint mir arg niedrig. Was haben Sie für die mittlere Dichte angenommen?

      Das Volumen einer Kugel mit einem Radius von 2000 Metern wäre 3.351E10 m^3. Selbst wenn ich bei der mittleren Dichte großzügig viel abziehe, um die vielen Hohlräume in Betracht zu ziehen, und 500 kg/m^3 annehme, komme ich auf eine Masse von 1.6E13 kg. Dann kriegt man auch bei der Gravitation fünf Mal mehr heraus als sie. Wobei dieser Wert allerdings sehr wackelig ist, denn aufgrund der starken Abweichung von der Kugelform hat man es auch lokal mit sehr unterschiedlichen Gravitationskräften zu tun.

      Wie auch immer, auch wenn ich eine etwas höhere Gravitationskraft errechne als Sie, das Problem ist ein ganz anderes. Die Orbitalgeschwindigkeit, die ein Objekt theoretisch haben muss, um bei dem Radius eine Bahn um den Kometenkern einzunehmen, liegt in der Größenordnung von einigen cm/s. Dass so eine “Bahn” nicht stabil sein kann, tut erst einmal nichts zu Sache. Es ist nur ein Maß dafür, wie wenig der Lander bei dem Aufsetzen zurückfedern darf, wenn er auf der Oberfläche bleiben soll. Die kleine Marge wird auch noch verringert, wenn die Fliehkräfte der Gravitation entgegenwirken, aber unproblematisch ist eine landung nirgendwo auf dem Kern.

      Man sollte vermeiden, in der Nähe des “Äquators” aufzusetzen, um zumindest den Effekt der Fliehkraft zu minimieren. Ob man nun aber Philae auf einem der Pole wird absetzen können, muss sich erst noch herausstellen.

      • Kann Philae sich nicht am Kometen “festklammern”? Dies zu (Zitat)“Man sollte vermeiden, in der Nähe des “Äquators” aufzusetzen, um zumindest den Effekt der Fliehkraft zu minimieren.”
        Die Fliehkraft scheint absolut gesehen ja doch recht niedrig zu sein (es dauert mehrere Minuten bis er sich einmal um seine Achse gedreht hat). Sie ist aber doch so hoch, dass eine am Äquator aufsetzende Sonde die Gefahr eingeht vom Kometen wegzutreiben – ausser er klammer sich irgendwie am Kometen fest.

        • Korretkur: Der Komet benötigt für eine Rotation ungefähr einen halben Tag nicht nur mehrere Minuten wie ich oben geschrieben habe. Die Fliehkräfte sind also gering.

        • Die Rotationsperiode ist 12.4 Stunden, wie ich im Artikel schrieb und sie in einem weiteren Kommentar selbst korrigierend anmerkten. Die Fliehkräfte sind gering, aber die Schwerkraft auch.

          Angemerkt sei noch, dass eine Rotationsperiod von wenigen Minuten vollkommen ausgeschlossenen ist, wenn der Körper im Wesentlichen durch Gravitationskräfte zusammengehalten wird und nicht ein Monolith ist. Die Grenz-Rotationsperiode liegt bei einer ziemlich magischen Grenze von 2.2 Stunden.

          • Danke für die Formeln zur Grenz-Rotationsperiode. Soviel ich sehe, gilt diese Formel aber nur für kugelförmige Kometen, Kometen also, die quasi eine Ansammmlung von Krümeln oder kiesartigem Material sind, die gravitationell zusammengehalten werden. Tschurjumow-Gerasimenko passt wohl noch in dieses Bild hinein, aber auch nur knapp. Wahrscheinlich ist die maximale Rotationsgeschwindigkeit für Tschurjumow-Gerasimenko grösser als die berechneten 2.2 Stunden und eine mässige Zunahme der Rotationsgeschwindigkeit (zum Beispiel über den Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack-Effekt) würde die beiden Komponenten wieder voneinander trennen.

    • OK – ich sehe, wo der Unterschied liegt. Ich habe eine mittlere Dichte von 500 kg/m^3 angenommen und meinte, selbst das sei noch niedrig. In dem verlinkten Paper wurde aber eine mittlere Dichte von 109 kg/m^3 angenommen. Das wäre nur ein Zehntel der Dichte von Eis. Dann wäre also Kometenmaterial noch viel fluffiger als ich dachte. Dann aber ist es wirklich so, dass die Fliehkräfte beim angenommenen maximalen Abstand von der Achse kaum noch geringer sind als die Anziehungskraft. Ein Grund mehr, warum man auf die Polregionen zielen sollte – falls das geht. Falls das wegen der Form nicht geht, hat man wohl ein Problem.

      • Ja, bei einer mittleren Dichte von 109 kg/m^3 wäre die kürzeste Rotationsperiode rund 10 Stunden lang, was gut zur den gemessenen 12.4 Stunden zu passen scheint.

        375780 / ( Wurzel( 109 ) * 3600 ) = 9,998

        • Ich denke, mit der Anwendung der simplen Berechnungsformel muss man hier vorsichtig sein. Bei einer mittleren Dichte von 109 kg/m^3 treffen die vereinfachten Annahmen nicht mehr zu. Richtig ist aber wohl, dass eine schnelle Rotation nicht möglich ist.

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