Pressenotiz 15/2010 - 9. November 2010

Komet Hartley 2 in einem neuen Licht

Wissenschaftler vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung begleiten den EPOXI-Kometenvorbeiflug mit Herschel-Beobachtungen im fernen Infrarotbereich.

Das ESA-Weltraumobservatorium Herschel untersucht in der Zeit vom 24. Oktober bis zum 17. November das Spektrum des Kometen 103P/Hartley 2 im fernen Infraroten und im Submillimeterbereich. Zudem bildet Herschel die thermische Staubemission des Kometen im Spektralbereich von 55 bis 671 Mikrometern ab. Dabei ist das Weltraumobservatorium Teil einer außergewöhnlichen weltweiten Kampagne, die den Kometen vor, während und nach dem Vorbeiflug der NASA-Sonde EPOXI (Extrasolar Planet Observation and Deep Impact Extended Investigation) am 4. November unter die Lupe nimmt. Die Beobachtungen finden im Rahmen des Herschel-Forschungsprogramms "Wasser und verwandte Chemie im Sonnensystem" statt, das Forscher des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) leiten.

Die diesjährige Wiederkehr des Kometen Hartley 2 ist etwas Besonderes: Auf seiner Umlaufbahn um die Sonne hat der Komet am 28. Oktober seinen kürzesten Abstand zu unserem Zentralgestirn erreicht und ist am 20. Oktober in einer Entfernung von nur 18 Millionen Kilometern an der Erde vorbei geflogen. Dies ist der kleinste Abstand, der den Kometen seit seiner Entdeckung 1986 je von der Erde getrennt hat - und wird es auch in den nächsten hundert Jahren bleiben. Gleichzeitig passierte Hartley 2 das Weltraumobservatorium Herschel in nur 16,4 Millionen Kilometern Entfernung. Dies bot die einzigartige Gelegenheit, empfindliche Messungen durchzuführen, welche die Beobachtungen der Sonde EPOXI und weiterer Einrichtungen ergänzen.

 

Abbildung 1: Der Komet Hartley 2, betrachtet durch die Augen des Herschel-Instruments SPIRE. Dieses Bild wurde am 24. Oktober bei einer Wellenlänge von 250 Mikrometern aufgenommen, elf Tage vor dem Vorbeiflug der EPOXI-Sonde. Der Abstand zwischen Herschel und Hartley 2 betrug 17,2 Millionen Kilometer.

(Bild: ESA/Herschel/HssO Consortium)

 

Abbildung 2: Der Komet Hartley 2, betrachtet durch die Augen des Herschel-Instruments PACS. Das Bild wurde am 25. Oktober bei einer Wellenlänge von 70 Mikrometern aufgenommen. Der Abstand zwischen Herschel und Hartley 2 betrug 17,5 Millionen Kilometer.

(Bild: ESA/Herschel/HssO Consortium)

 

Schon jetzt beweisen die Untersuchungen die einzigartigen Fähigkeiten von Herschel: Empfindliche Kontinuumsmessungen im fernen Infraroten charakterisieren insbesondere die großen Staubteilchen, die der Komet emittiert. Gleichzeitig enthüllen die Spektren die Verteilung der Wassermoleküle und deren Anregungsprozesse im fernen Infrarotbereich, die der gefrorene Kometenkern ausgast, wenn er sich der Sonne nähert. Insgesamt spuckt der Komet etwa 230 Kilogramm Wasser pro Sekunde ins All. Für diese Messungen sind alle drei Instrumente an Bord von Herschel notwendig: HIFI (Heterodyne Instrument for the Far Infrared), SPIRE (Spectral and Photometric Imaging Receiver) und PACS (Photodetector Array Camera and Spectrometer). Die Instrumente PACS und SPIRE erlauben es, die Wasserlinien hoher Intensität im Spektrum des Kometen fast gleichzeitig zu messen. Dem Instrument HIFI gelingt es, die schmalen Linienprofile aufzulösen, die Informationen über die Ausbreitung der Ausgasungen des Kometen enthalten. Zudem bietet PACS Aufnahmen der Staub- und Wasseremissionen während des Vorbeifluges von EPOXI.

"Beobachtungen der Staubumgebung des Kometen mit den Instrumenten PACS und SPIRE erlauben es uns, die Eigenschaften der großen Staubteilchen einzugrenzen und die Rate der Staubproduktion zu messen", erklärt Dr. Dominique Bockelée-Morvan, Wissenschaftlerin am Observatorium in Paris. "SPIRE liefert die ersten Aufnahmen eines Kometen in diesem Wellenlängenbereich des elektromagnetischen Spektrums", sagt Prof. Dr. Bruce Swinyard, Wissenschaftler am University College in London. "Durch die kurze Entfernung vom Kometen Hartley 2 können wir schwache Spektrallinien untersuchen, die bisher bei Kometen mit kleinen Umlaufbahnen noch nicht beobachtet wurden. Zudem können wir die Wasseremission in der Koma hoch aufgelöst darstellen", sagt Dr. Dariusz Lis vom California Institute of Technology. "Wir freuen uns sehr auf diese wissenschaftlich sehr aufregenden Daten", sagt Dr. Miriam Rengel vom MPS, die unter anderem für die Kallibration des Instruments HIFI zuständig ist.

 

Abbildung 3: Ein Bild der Wasseremission des Kometen Hartley 2 bei 538 Mikrometern. Überlagert ist die hoch aufgelöste Spektrallinie. Die Daten wurden am 30. Oktober gesammelt. Der Abstand zwischen Herschel und Hartley 2 betrug 19,5 Millionen Kilometer. Die Rate der Wasserproduktion, die sich aus den Daten ableitet.

(Bild: ESA/Herschel/HssO Consortium)

 

Die hohe Geschwindigkeit von Hartley 2, die Einschränkungen durch das direkte Sonnenlicht, das die Navigationsgeräte von Herschel aufheizt, und die Notwendigkeit, Beobachtungen mit verschiedenen Instrumenten genau aufeinander abzustimmen, erforderten genaues Planen der Kampagne durch das Planungsteam. Dank dieser Anstrengungen kann Herschel den Kometen Hartley 2 im Detail untersuchen und unterstützt dabei den EPOXI-Vorbeiflug.

Die Herschel-Beobachtungen sind Teil des Herschel-Forschungsprogramms "Wasser und verwandte Chemie im Sonnensystem", das aus einem internationalen Team von Wissenschaftlern besteht. Dr. Paul Hartogh vom MPS leitet das Team.

Einrichtungen, die an den Beobachtungen beteiligt sind

Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau, Germany
California Institute of Technology, Pasadena, USA
Astronomy Department, University of Michigan, USA
Instituut voor Sterrenkunde, Katholieke Universiteit Leuven, Belgium
Institut d'Astrophysique et de Geophysique, Universite de Liege, Belgium
Space Science and Technology Department, Rutherford Appleton Laboratory, UK
LESIA, Observatoire de Paris, France
Herschel Science Centre, European Space Astronomy Centre, European Space Agency, Madrid, Spain
Space Research Centre, Polish Academy of Sciences, Warsaw, Poland
Rosetta Science Operations Centre, European Space Astronomy Centre, European Space Agency, Madrid, Spain
Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, Garching, Germany

Weitere Informationen

Website des Herschel-Forschungsprogramms "Wasser und verwandte Chemie im Sonnensystem"

Website des ESA Herschel Science Centre

Kontakt

Dr. Paul Hartogh
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Max-Planck-Straße 2
37191 Katlenburg-Lindau
Tel: 05556 979 342
Email: hartoghmps.mpg.de

Dr. Miriam Rengel
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Max-Planck-Straße 2
37191 Katlenburg-Lindau
Tel: 05556 979 244
Email: rengelmps.mpg.de

Dr. Miguel de Val-Borro
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung
Max-Planck-Straße 2
37191 Katlenburg-Lindau
Tel: 05556 979 323
Email: devalmps.mpg.de