09.08.15: Analyser av målingene gjort med Philae som landet på kjernen til komet 67P/Churyumov–Gerasimenko i november 2014, viser at den inneholder komplekse molekyler som kan ha vært avgjørende for dannelsen av livsformer. De siste månedene har kometkjernen kommet stadig nærmere Solen, og den tiltagende solvarmen har som ventet forårsaket økende aktivitet. For første gang er vi vitne til hvordan det mystiske kometfenomenet oppstår.

av Knut Jørgen Røed Ødegaard

Aktive områder på komet 67P/Churyumov–Gerasimenko.
Foto: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA; graphic from J-B Vincent et al (2015)

Kometer har til alle tider vært omgitt av mystikk og myter. Moderne forskning har vist at fenomenet oppstår når små, isete og støvete objekter -kometkjerner - stuper inn mot solvarmen fra det ytre av Solsystemet . Is som fordamper blåses ut som gasser og river med seg støv som danner kometens hode og hale. Men hvordan foregår denne prosessen?

Siden kometkjernene er altfor små, befinner seg langt unna og dessuten er innhyllet i tett «tåke», er det ikke mulig å finne svaret fra Jorden, selv ikke med de aller største teleskopene. ESAs romsonde Rosetta har i et års tid gått i bane rundt kometen 67P/Churyumov–Gerasimenko mens denne beveger seg innover i Solsystemet og har underveis observert hvordan tåkeskyen har vokst etter hvert som kometkjernen har blitt utsatt for stadig sterkere solstråling.

Fra noen få hundre kilometers avstand viser Rosetta-bildene et komplisert mønster av jetstrømmer av støv som skytes ut fra kjernen. Men takket være nærbilder tatt i fjor kun 10-30 kilometer fra kometen, kan en del av disse strømmene for aller første gang knyttes til bestemte steder på kometoverflaten.

I alt har 18 nesten sirkulære hull blitt identifisert på den nordlige halvdelen av kometen. Noen av disse er kilde til aktivitet som fortsatt pågår. Hullene er fra noen titalls til flere hundre meter i diameter og er opptil 210 meter dype, og bildene viser at materiale strømmer ut fra de mest aktive hullene. Jetstrømmene stammer fra oppbrukne områder i veggene inne i hullene, hvor flyktige stoffer skjult under kometens støvete overflate lettere varmes opp og dermed fordamper og forsvinne ut i rommet..

Aktivt område på et sted som kalles Seth, fotografert 20.09.2014 fra 26 kilometers avstand. Detaljer med utstrekning ned til 45 cm er synlige. Hullet Seth_01 ses nær midten av bildet og er 220 meter bredt og 185 meter dypt. Flere andre hull er også synlige.
Foto: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Forskerne mener at hullene dannes når taket i hulrom under overflaten blir for tynt til å holde seg oppe og dermed faller ned. Resultatet er at indre deler av kometen eksponeres for lys og varme fra Solen slik at enda mer materiale fordamper og gjør hullet enda større.

Aktive hull på kometkjernen kan ses nede til høyre på dette bildet tatt med Rosetta-sondens vidvinkelkamera OSIRIS.
Foto: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Forskerne ser for seg tre ulike måter for hvordan hulrommene kan ha oppstått. En mulighet er at de har eksistert helt siden kometkjernen oppsto og at de ble til ved kollisjoner ved svært lav hastighet mellom datidens urlegemer. De to andre forklaringene beskriver hvordan solvarmen får flyktige stoffer til å fordampe fra lag under overflaten og dermed danner hulrom..

Slik tenker forskerne at hullene oppstår: I utgangspunktet er det et støvete overflatelag som dekker en blanding av støv og ulike typer is.
Ill. 1: Varme fra Solen forårsaker at is under overflaten fordamper (blå piler) og danner et hulrom (ill. 2). Når taket i hulrommet blir for svakt til å holde seg oppe, faller det ned slik at er dypt, sirkulært hull oppstår (ill. 3, oransje pil). Dermed eksponeres materiale i veggene på hullet og forårsaker den observerte aktiviteten (ill 3, blå piler).
Illustrasjon: ESA/Rosetta/J-B Vincent et al (2015)

Mens Rosetta nærmet seg kometkjernen, observerte den i april 2014 et utbrudd som antagelig frigjorde mellom 1000 og 100 000 kilo med materiale. Forskerne antyder at utbruddet nettopp kan skyldes at taket over et hulrom falt ned.

Slik utvikler hullene seg: De tre hullene kalt Ma’at 1, 2 og 3 ser ulike ut, trolig på grunn av aktivitetshistorikken. Hull 1 og 2 er aktive, mens det ikke er observert aktivitet fra hull 3. De unge, aktive hullene har bratte vegger, mens det inaktive hullet har slakere sider og ser ut til å være fylt med støv.
Foto: ESA/Rosetta/MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/SSO/INTA/UPM/DASP/IDA

Byggesteiner for liv

Svært interessante data fra Philaes 7 timer lange nedstigning til kometkjernen er nylig publisert. Sonden spratt to ganger etter å ha truffet bakken, men etter det første nedslaget ved Agilkia, analyserte flere instrumenter den kjemiske sammensetningen i kometens gass og støv.

I alt 16 karbon- og nitrogenholdige forbindelser ble identifisert, inkludert metylisocyanat, aceton, propionaldehyd og acetamid som aldri tidligere har blitt registrert i kometer. Noen av disse stoffene spiller en avgjørende rolle i dannelsen av forbindelser som aminosyrer, sukker og nukleobaser som igjen er ingredienser i liv slik vi kjenner det. Formaldehyd som også ble funnet, er for eksempel involvert i dannelsen av ribose som er sentralt i blant DNA-molekyler.

Stoffene i kometen stammer fra Solsystemets barndom og viser at de kjemiske prosessene som fant sted den gangen spilte en nøkkelrolle i å danne dette såkalte prebiotiske materialet. Spesielt i Solsystemets tidligste faser kolliderte mange kometer med Jorden og de andre steinplanetene og har da trolig etterlatt store mengder av disse karbonholdige molekylene.

Kombinert med Rosettas pågående observasjoner av kometkjernen og dens tiltagende aktivitet, får vi nå et fantastisk bilde av et fenomen som kan ha vært avgjørende for at vi mennesker eksisterer!

Bilder tatt med Philae under nedstigningen til kjernen til komet 67P/Churyumov–Gerasimenko 12. november 2014. Det første bildet er tatt fra 3,1 kilometers avstand, det siste bare 9 meter før overflaten ble nådd. Den største steinen i landingsområdet er omtrent 5 meter høy og ser ut til å være i ferd med å smuldre opp. Hovedingrediensene i gassen var imidlertid vanndamp, karbonmonoksid, karbondioksid, samt mindre mengder med karbonholdige forbindelser, inkludert formaldehyd.
Foto: ESA/Rosetta/Philae/ROLIS/DLR

Klikk på “like” og få melding når nye saker legges ut!

Mer informasjon

ESA: Comet sinkholes generate jets

Pressemelding fra ESA om molekylfunnet

Hovedside om Rosetta-prosjektet