Im Sommer 2014 kam Tschurjumow-Gerasimenko langsam in Sichtweite von Rosetta: die erste Raumsonde, die einen Kometen über viele Monate hinweg begleiten würde. Kometen warfen damals noch immer etliche Fragen auf: Wie etwa entsteht ein Kometenschweif genau, der sich viele Millionen Kilometer ins All ausdehnen kann?
Eberhard Grün: "Das ist ein sehr komplizierter Prozess, der an der Oberfläche des Kometenkerns stattfindet."
Das sagte Eberhard Grün wenige Wochen vor Rosettas Ankunft – er ist einer der Väter der Mission. Auch Ekkehard Kührt war damals gespannt, profilierter Kometenforscher vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt.
"Koma und Schweif sind Folgen der Kometenaktivität – was den Himmelskörper ja auch auszeichnet –, dass da in Sonnennähe Material verdampft, vorwiegend Wassereis, aber auch andere Eise. Wir haben aber bis heute absolut nicht verstanden, wie das im Einzelnen funktioniert."
Obwohl Rosetta Tschuri nun seit eineinhalb Jahren umrundet: Ausgerechnet das Eis des Kometen konnte die Sonde bisher nur schwer untersuchen. Zwar besteht ein Kometenkern überwiegend aus Wassereis, das für den Schweif hauptsächlich verantwortlich ist. Doch es liegt tief verborgen unter einer zentimeterdicken Kruste aus verbackenem, pechschwarzem Staub. Um die Natur des Kometeneises darunter zu verstehen, brauchten Forscher um Gianrico Filacchione vom Institut für Astrophysik und Planetologie in Rom erst einen glücklichen Zufall.
"Wir haben diese Stellen gefunden, an denen der Komet durch offen liegendes Eis überraschend hell erscheint, in einer südlich gelegenen Ebene namens Imhotep. Diese Ebene ist von steilen Hängen mit allerlei Rissen umgeben, wo thermischer Stress die harte Kruste aufbrechen ließ. Und dadurch hat sich an diesen Stellen Schutt angesammelt."
Es ist Schutt aus dem Kometeninneren, der auch fünf Prozent des sonst verborgenen Wassereises enthält. An sich ist das nicht überraschend, allerdings konnten die Forscher darin nun erstmals zwei verschiedene Eistypen ausmachen, mit Rosettas Spektrometer VIRTIS, das anhand des reflektierten Sonnenlichts auch verschieden große Eiskörner unterscheiden kann. Bislang hatte VIRTIS nur vereinzelt winzige feinkörnige Eiskristalle gesehen, gerade ein paar Tausendstel Millimeter groß und vermutlich durch Wasserdampf entstanden, der durch die Kometenkruste diffundiert. Die nun zusätzlich entdeckten Millimeter großen Kristalle lassen sich allein mit hervortretendem Dampf aber nicht erklären.
Tschuris Oberfläche ist jünger als gedacht
Gianrico Filacchione: "Unsere Idee ist, dass diese größeren Eiskörnern durch sogenanntes Sintern entstehen: Dabei wachsen zwei Körner zu einem größeren Korn zusammen, wenn sie von ausgasendem Wasserdampf umströmt werden."
Der Fund ist ein kleiner Fortschritt für das Verständnis von Kometen. Doch hilft er den Forschern ungemein weiter. Denn eigentlich war Rosetta zu Tschurjumow-Gerasimenko geflogen, weil der als Überbleibsel aus der Entstehungszeit des Planetensystems galt. Der Komet offenbarte sich dann mit einer extrem komplexen Oberfläche aus weiten Ebenen, tiefen Schluchten und gewaltigen Schichtlagen. Und das warf die Frage auf, ob all diese Landschaftsformen tatsächlich 4,5 Milliarden Jahre alt sein können. Der Fund der groben Eiskörner spricht dagegen.
Gianrico Filacchione: "Zumindest die Schichtungen scheinen eher das Ergebnis einer jüngeren Entwicklung zu sein. Sie wurden wohl durch immer wieder entweichenden Wasserdampf bei Vorbeiflügen an der Sonne geformt und nicht etwa in einer Zeit, als sich der Kometenkern fern der Sonne gebildet hat."
Das grobkörnige Eis aus dem Innern des Kometen zeugt von Prozessen der letzten Jahrhunderte, während die Forscher eigentlich nach Jahrmilliarden alten Strukturen suchen, aus einer Zeit als die Erde und alle anderen Planeten entstanden sind. Um dieses Urmaterial auf dem Kometen aufzuspüren, müssen sie aber zunächst den Kometen von heute verstehen – und sind damit jetzt einen Schritt weiter.
