De indrukwekkende stofstralen die kometen de ruimte in zenden tijdens hun reis rond de zon worden niet alleen aangedreven door de sublimatie van bevroren water. In sommige gevallen vergroten verdere processen de uitbraken. Mogelijke scenario's zijn onder meer het vrijkomen van onder het oppervlak opgeslagen gas onder druk of de omzetting van een soort bevroren water in een energetisch gunstiger water. Dit zijn de bevindingen van een onderzoek onder leiding van wetenschappers van het Max Planck Institute for Solar System Research, die vorig jaar een stofstraal van Rosetta's komeet 67P/Chruyumov-Gerasimenko onderzochten.

Toen de zon op 3 juli boven het Imhotep-gebied van Rosetta's komeet opkwam, 2016, alles was precies goed:toen het oppervlak opwarmde en stof begon uit te stoten in de ruimte, Rosetta's traject leidde de sonde dwars door de wolk. Tegelijkertijd, het zicht van het wetenschappelijke camerasysteem OSIRIS was toevallig precies gericht op het oppervlaktegebied van de komeet waaruit de fontein is ontstaan. Een totaal van vijf instrumenten aan boord van de sonde konden de uitbarsting in de volgende uren documenteren.

"Dit was een geweldige meevaller. Het is onmogelijk om zoiets te plannen, " zegt Jessica Agarwal van de MPS, hoofd van de studie. Ten slotte, stofuitbarstingen verschijnen meestal zonder voorafgaande waarschuwing. Daarom, de meeste gebeurtenissen zoals deze waarvan Rosetta getuige was tijdens haar verblijf van meer dan twee jaar bij de komeet, kon alleen worden opgenomen door een enkel instrument van veraf. In de zeldzame gevallen waarin Rosetta toevallig door de stofstraal vloog, afbeeldingen van de cruciale plek op het oppervlak van de komeet ontbreken. "Uit de uitgebreide meetgegevens van 3 juli 2016, we waren in staat om de voortgang en de kenmerken van de uitbarsting zo gedetailleerd als nooit tevoren te reconstrueren, ' zegt Agarwal.

De twee in-situ instrumenten GIADA (Grain Impact Analyzer and Dust Accumulator) en COSIMA (Cometary Secondary Ion Mass Analyzer) vingen individuele stofdeeltjes uit de straal en waren in staat om snelheden te bepalen, afmetingen en gemiddelde dichtheden van de deeltjes. "Dit is de eerste keer dat COSIMA heeft kunnen helpen bij het karakteriseren van een specifieke stofstraal, " legt Sihane Merouane van MPS uit, lid van het COSIMA-team. Omdat het instrument vaak enkele weken lang deeltjes verzamelt, het is moeilijk om ze toe te wijzen aan een bepaalde gebeurtenis. De COSIMA-gegevens suggereren dat de deeltjes van de jet gemakkelijker breken dan het anders gevangen komeetmateriaal. "Ze moeten ofwel erg snel zijn of relatief losjes gebouwd, " zegt MPS-onderzoeker Martin Hilchenbach, Hoofdonderzoeker van het COSIMA-team.

In aanvulling, de spectrograaf Alice was in staat om de toename in helderheid als gevolg van de stofuitbarsting te volgen en ontdekte kleine ijsdeeltjes in de wolk. Zelfs een van de stersensoren van Rosetta, die dienen om de positie van het ruimtevaartuig in de ruimte te bepalen, droeg een stukje bij aan de puzzel:kort nadat de uitbarsting begon, de star tracker registreerde een toename van de stralingsintensiteit van de komeetcoma en registreerde hoe deze zich de volgende uren ontwikkelde.

"Het unieke aan het evenement van 3 juli, 2016 zijn de hoge resolutie beelden van het oppervlak, " zegt MPS-wetenschapper Holger Sierks, OSIRIS hoofdonderzoeker. De onderzoekers zagen een cirkelvormig gebied van ongeveer tien meter in diameter binnen een depressie als het startpunt van de jet. Zoals de analyse van de OSIRIS-gegevens laat zien, dit gebied bevat bevroren water aan de oppervlakte.

In het algemeen, wetenschappers gaan ervan uit dat bevroren gassen op het oppervlak van een komeet, zoals water, zijn verantwoordelijk voor de stofproductie. Onder invloed van de zon, deze stoffen gaan direct over in de gasvormige toestand; het gas dat de ruimte instroomt, neemt stofdeeltjes mee en produceert zo de zichtbare stralen. Vaak vinden deze plaats kort na zonsopgang.

Echter, de huidige studie toont aan dat dit proces alleen de gebeurtenis van 3 juli niet kan verklaren, 2016. Met een stofproductie van circa 18 kilogram per seconde, de jet is een stuk "stoffiger" dan conventionele modellen voorspellen. "Er moet een extra energetisch proces in het spel zijn - er moet energie van onder het oppervlak zijn vrijgekomen om de pluim te ondersteunen, ' zegt Agarwal.

Het is denkbaar, bijvoorbeeld, dat er onder het oppervlak van de komeet holtes zijn gevuld met samengeperst gas. Bij zonsopgang, de straling begint het bovenliggende oppervlak te verwarmen, er ontstaan ​​scheuren en het gas ontsnapt. Volgens een andere theorie, afzettingen van amorf ijs onder het oppervlak spelen een beslissende rol. In dit soort bevroren water, de individuele moleculen zijn niet uitgelijnd in een roosterachtige structuur, zoals gebruikelijk is bij kristallijn ijs, maar op een veel meer wanordelijke manier gerangschikt. Omdat de kristallijne toestand energetisch gunstiger is, Bij de overgang van amorf naar kristallijn ijs komt energie vrij. De energie-input via zonlicht kan deze transformatie in gang zetten. Welk proces er op 3 juli vorig jaar precies heeft plaatsgevonden, is nog onduidelijk.