Een instrument aan boord van ruimtesonde Rosetta zag hoe de kern en coma van de komeet eerst roodkleurig, toen blauwkleurig werd en vervolgens weer roodkleurig was.

Dat hebben onderzoekers van de Europese Ruimtevaartorganisatie – initiatiefnemer van de Rosetta-missie – bekend gemaakt. Ze ontdekten de gedaanteverandering nadat ze meer dan 4000 observaties, gedaan in een periode van twee jaar, nauwgezet analyseerden. Hun bevindingen zijn terug te lezen in het blad Nature. En in hun wetenschappelijke artikel doen de onderzoekers bovendien uit de doeken hoe een komeet van kleur kan veranderen.

Hoe een komeet van kleur kan veranderen
Ruimtesonde Rosetta werd in maart 2004 gelanceerd en voegde zich in de zomer van 2014 bij de komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko, ook wel kortweg 67P genoemd. Op het moment dat de sonde zich bij de komeet voegde, was de komeet nog ver van de zon verwijderd en dus redelijk koud. Het ijs dat de komeet herbergde ging schuil achter dikke stoflagen die de komeet – wanneer Rosetta deze met behulp van haar VIRTIS-instrument (VIRTIS staat voor Visible and Infrared Thermal Imaging Spectrometer) bekeek, rood van kleur leek.


Maar naarmate de missie van Rosetta vorderde, nam de afstand tussen 67P en de zon af. En op een gegeven moment passeerde de komeet de zogenoemde ijslijn. Dit is een denkbeeldige grens op grote afstand van de zon (zo’n 3 AU, oftewel 3 keer de afstand tussen de aarde en de zon). En wanneer een object deze denkbeeldige lijn passeert, wordt deze zodanig door de zon verhit dat eventueel ijs aan boord aan het object sublimeert (in gas verandert). Dat overkwam ook de ijsrijke komeet 67P. De komeet werd steeds sterker door de zon opgewarmd en het waterijs dat tot voor kort onder stof schuilging, sublimeerde en duwde de bovenliggende gaswolken en passant weg. Hierdoor kwamen de onderliggende, blauwige lagen ongerept ijs bloot te liggen. En dat zorgde ervoor dat de kern van de komeet op beelden gemaakt door VIRTIS opeens blauwer van kleur was.

Coma
Maar niet alleen de komeetkern veranderde terwijl 67P zich naar de zon haastte, van kleur. Ook de omringende stofwolk (ook wel coma genoemd) onderging een transformatie. Op grote afstand van de zon had deze stofwolk een beperkte dichtheid. En het weinige stof dat zich rond de komeet ophield, had – doordat het waterijs bevatte – in de ogen van VIRTIS een blauwig tintje. Alles werd echter anders toen de komeet de ijslijn passeerde en het ijs in de stofdeeltjes rond de komeetkern begon te sublimeren. Er bleven gedehydrateerde stofdeeltjes achter en die hebben in de ogen van VIRTIS geen blauw, maar een rood tintje. Dus terwijl de komeet zich richting de zon haastte, werd de komeetkern blauwer en de coma roder.

Hier zie je hoe de komeetkern en coma van kleur verandert naarmate de afstand tot de zon af- en toeneemt. Afbeelding: ESA.

En daarmee was de kous nog niet af. Want zodra de afstand tussen 67P en de zon weer groter werd, werd alles als het ware weer teruggedraaid en onderging de komeet opnieuw een transformatie. De kern werd roder van kleur, terwijl de coma blauwer werd.


Unieke observaties
Voor astronomen is het fantastisch om te zien hoe een komeet terwijl deze de zon nadert en zich weer van onze moederster verwijdert, transformeert. Het is unieke informatie, die vanaf de aarde onmogelijk verzameld had kunnen worden. Simpelweg omdat het onmogelijk is om de kern van een komeet goed in beeld te krijgen. Die kern is namelijk vaak maar klein; in het geval van 67P meet deze bijvoorbeeld slechts 3 kilometer. En dan is er ook nog de coma die in de weg zit. Ruimtesonde Rosetta – die rond 67P cirkelde terwijl deze zich naar de zon toe en van de zon af bewoog – zat echter twee jaar lang op de eerste rij en kon van dichtbij zien welke veranderingen de komeet in reactie op de warmte van de moederster onderging.

Hoewel de Rosetta-missie al in 2016 ten einde kwam, plukken onderzoekers er nog altijd de vruchten van. Dit nieuwste onderzoek getuigt daarvan; nog altijd kunnen in de door Rosetta verzamelde data nieuwe ontdekkingen worden gedaan. En die ontdekkingen geven ons meer inzicht in komeet 67P en de rol die deze en zijn soortgenoten in het jonge zonnestelsel kunnen hebben gespeeld. Zo heeft onderzoek uitgewezen dat 67P organische moleculen – ingrediënten voor leven zoals wij dat kennen – herbergt. Dolgraag zouden onderzoekers die moleculen – die mogelijk een rol hebben gespeeld in het ontstaan van leven op aarde – eens nader onder de loep nemen. Maar dat vereist eigenlijk een missie waarin materiaal van een komeet wordt geschraapt en terug naar de aarde wordt gebracht. “Een stukje van een komeet terugbrengen naar de aarde is echt de heilige graal als het gaat om een missie naar een komeet,” aldus onderzoeker Gianrico Filacchione. Concrete ideeën voor zo’n missie zijn er echter nog niet. En dus moeten we het voorlopig toch echt doen met wat Rosetta ons te vertellen heeft. En dat de inmiddels afgelopen missie ons nog veel te vertellen heeft, staat volgens Matt Taylor, als projectwetenschapper verbonden aan de Rosetta-missie, vast. “Er komen zeker nog meer opwindende resultaten aan. Het verzamelen van de data mag dan voorbij zijn; de analyse en resultaten ervan zullen nog jaren in beslag nemen.”

Meer lezen…
…over de Rosetta-missie? In dit artikel hebben we alle hoogtepunten van de missie voor je gebundeld. Je leest er onder meer dat onderzoekers ontdekten dat 67P eigenlijk uit twee kometen is opgebouwd, geen magnetisch veld heeft en zuurstof herbergt. Ook kun je er meer lezen over het landertje dat deel uitmaakte van de Rosetta-missie, maar helaas zeer ongelukkig op 67P terechtkwam.