Warum singt Komet 67P? Wissenschaftler glauben zu wissen

Komet 67P/Churyumov-Gerasimenkoon 31. Januar 2015,

Ein Bild des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, aufgenommen am 31. Januar 2015, als Wissenschaftler noch dem „Lied“ des Kometen lauschten. (Bildnachweis: ESA / Rosetta / NAVCAM - CC BY-SA IGO 3.0)



Die Quelle eines seltsamen 'Lieds', das von einem Kometen geschmettert wurde, als er durch den Weltraum raste, könnte endlich gefunden worden sein.



Im August 2014 nahm die Rosetta-Sonde der Europäischen Weltraumorganisation ein tickendes Geräusch auf – wie eine lange Kette verlangsamter, tiefer Delfinklicks –, das vom Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko während seiner Reise zur Sonne kam. Der Gesang des Kometen war einzigartig im Vergleich zu Geräuschen, die von anderen Kometen aufgenommen wurden. Jetzt glauben Wissenschaftler zu wissen, was das ungewöhnliche Gesumme dieses Weltraumfelsens verursacht.

Die von Rosetta aufgenommenen Schallwellen bewegen sich durch das Magnetfeld des Kometen. Wissenschaftler der Mission sagen jetzt, dass die Schwingungen laut einer Erklärung der ESA durch einen Strom geladener Teilchen ausgelöst werden, die von der Oberfläche des Weltraumgesteins ausgestoßen werden. [ Fotos: Europas Kometenmission Rosetta in Bildern ]



Geräusche im Weltraum machen

Im Weltraum kann dich niemand schreien hören – das liegt daran, dass sich auf der Erde Schallwellen durch die Luft bewegen und es im Weltraum keine Atmosphäre gibt. Im leeren Raum gibt es keine Atmosphäre, also haben die Schallwellen kein Material, durch das sie wandern können. Es ist für den Menschen unmöglich, im Vakuum des Weltraums Geräusche zu hören, genauso wie es unmöglich ist, dort zu surfen, wo es kein Wasser gibt – die Wellen brauchen etwas, durch das sie sich bewegen können.

Aber letztes Jahr haben Wissenschaftler mit dem Magnetometerinstrument des Rosetta Plasma Consortium (RPC) Klänge vom Kometen 67P/C-G aufgenommen. Dieses Instrument maß die Schallwellenschwingungen im Magnetfeld des Kometen nach a Erklärung der ESA . Wissenschaftler der ESA haben die Magnetometerdaten in Klänge umgewandelt, die das menschliche Ohr hören kann, und das Ergebnis ist ein seltsames Klickgeräusch, das sich in Tonhöhe und Tempo ändert.

Magnetfeld-Schallwellen wurden von anderen Kometen entdeckt, darunter dem vielleicht berühmtesten Kometen von allen, dem Kometen Halley. Aber diese Kometengesänge zeigen ganz andere physikalische Eigenschaften als die am Komet 67P . gemessenen Klänge , und Rosetta-Wissenschaftler sagten, dass diese Unterschiede darauf hindeuten, dass ein völlig separater Mechanismus für die Entstehung des Liedes von 67P verantwortlich ist.



Ein Bild des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, aufgenommen am 31. Januar 2015, als Wissenschaftler noch dem „Lied“ des Kometen lauschten.(Bildnachweis: ESA / Rosetta / NAVCAM - CC BY-SA IGO 3.0)

Was also bewirkt, dass das Magnetfeld des Kometen 67P vibriert und diesen seltsamen Gesang erzeugt?

Die Europäische Weltraumorganisation



Der Lander Philae der Europäischen Weltraumorganisation auf der Raumsonde Rosetta hat seit seiner historischen Landung im November 2014 viele überraschende Entdeckungen über den Kometen 67P gemacht. Sehen Sie sich diese Kometenentdeckungen von Philae hier an .(Bildnachweis: Von Karl Tate, Infografik-Künstler)

Die neue Forschung legt nahe, dass die Geräusche durch einen Strom geladener Teilchen (genannt Plasma) verursacht werden, die von der Oberfläche des Kometen abschießen und interagieren mit dem Magnetfeld .

'Der physikalische Prozess ist ohne ein tieferes Verständnis der Plasmaphysik etwas schwer zu verstehen, aber wir können eine einfache Analogie verwenden, um eine bessere Vorstellung davon zu bekommen, was vor sich geht', sagte Karl-Heinz Glassmeier, Autor des neuen Papiers, in der Stellungnahme. »Denken Sie an Ihren Gartenschlauch. Wenn Sie den Wasserfluss starten, besteht die Möglichkeit, dass der Schlauch zu schwingen beginnt und Wellen erzeugt. Hier geht es um das, was im Plasma passiert. Natürlich ist die Strömung, die wir in der Kometensituation haben, nicht wie Wasser, sondern eine Strömung geladener Teilchen. Aber irgendwie passt die Analogie.'

In der Analogie von Glassmeier ist der Schlauch das Magnetfeld und das Wasser der Plasmastrom. Es gibt noch einen weiteren Schritt, der nicht in der Analogie enthalten ist, nämlich dass sich der Plasmastrom im Magnetfeld so bewegt, dass ein instabiler elektrischer Strom entsteht. Laut Aussage der ESA ist es dieser Strom, der letztendlich eine Kraft auf das Magnetfeld ausübt und Schallwellen erzeugt.

Die gleiche Melodie singen?

Das Lied des Kometen wurde zum ersten Mal im August 2014 gehört und konnte noch im Februar dieses Jahres gehört werden, als der Weltraumfelsen etwa 350 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt war, heißt es in der Erklärung. Der Komet erreichte vor kurzem das Perihel – den Punkt seiner nächsten Annäherung an die Sonne – und Wissenschaftler beobachteten eine große Aktivität des Kometen. Gefrorenes Material auf der Kometenoberfläche verwandelte sich in Dampfnebel, und felsengroße Eis- und Gesteinsbrocken wurden in den Weltraum geschleudert. eine potenzielle Bedrohung darstellen zur Rosetta-Sonde.

'Um diese Zeit ändert sich die Aktivität [auf dem Kometen], andere Merkmale zeigen sich, der Bereich der Plasmawechselwirkung wird viel heftiger', sagte Glassmeier in der Erklärung. 'Singende Kometenwellen sind immer noch vorhanden, aber unter einer Vielzahl anderer Merkmale verborgen, die wir derzeit zu verstehen versuchen.'

Die Geräusche anderer Kometen, einschließlich des berühmten Halleyschen Kometen, wurden auch erkannt, als diese Weltraumfelsen näher an der Sonne waren als 67P, als ihr einzigartiger Gesang zu hören war. Wissenschaftler wollen nun wissen, ob 67P das gleiche Lied singt, wenn es sich der Sonne nähert, oder ob es seine Melodie ändert und die Geräusche anderer Kometen aussendet.

'Ob wir auch die klassischen Kometenwellen beobachten, wie sie auf Halley beobachtet wurden, ist sehr schwer zu beurteilen', sagte Glassmeier in der Erklärung. 'Wir arbeiten intensiv daran, die Dynamik dieser Region weiter zu analysieren, um mehr herauszufinden.'

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