Ein GIF, das letzte Woche auf Twitter veröffentlicht wurde, hat einen faszinierenden Anblick eingefangen: eine Schwarz-Weiß-Szene eines "Schneesturms" auf der Oberfläche eines weit entfernten Kometen.
Die Szene ist ein Clip, den der Twitter-Benutzer landru79 vor kurzem aus 25-minütigen Bildern aus den Archiven der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) erstellt hat. Die am 1. Juni 2016 von der Raumsonde Rosetta aufgenommenen Bilder zeigen hoch aufragende Klippen des gummienteiförmigen Kometen 67P / Churyumov – Gerasimenko, umgeben von scheinbar fallendem Schnee.
Die Bildserie hat in letzter Zeit für Aufsehen gesorgt und heftige Spekulationen über die Ursache ausgelöst. Während die Aussicht real ist, ist der „Schneesturm“ größtenteils eine Illusion - eine verrückte Kombination aus scheinbarer Sternbewegung im Hintergrund und Staub und kosmischen Strahlen im Vordergrund. Mark McCaughrean, leitender Berater für Wissenschaft und Forschung bei der ESA, schreibt in einer E-Mail an Smithsonian.com: „Die Dinge sind nicht ganz so, wie sie scheinen.“
Im Jahr 2014 erreichte die Rosetta der ESA ihre Umlaufbahn um den Kometen 67P und umkreiste als erste einen frostigen Weltraumfelsen. Zwei Jahre lang kreiste es um den Kometen und sammelte dabei beeindruckende Daten, die es auf die Erde zurückstrahlte. Die ESA veröffentlichte kürzlich einige dieser atemberaubenden Bilder für die Öffentlichkeit, was zu einem umwerfenden neuen GIF führte.
Die treibende Kraft hinter der schneebedeckten Illusion ist die dichte Kulisse von Sternen, die in der Ferne einen Vorhang aus fallendem Schnee zu bilden scheinen. "Aber natürlich fallen sie nicht", schreibt McCaughrean. Die Bewegung der Sterne ist das Ergebnis einer Kombination aus Rosettas wechselnder Position, wenn jedes Bild und die Rotationsbewegung des Kometen aufgenommen werden.
Auf der rechten Seite des Bildes befinden sich Sterne aus dem Sternbild Canis Major. Und in der oberen linken Ecke des Bildes taucht der Sternhaufen NGC 2362 auf. McCaughrean identifizierte dieses pulsierende Sternenbündel, das rund 4.500 Lichtjahre von der Erde entfernt ist, mithilfe der Website astrometry.net.
Um dieses beschleunigte GIF zu erstellen, hätte landru79 die Originalbilder um 90 Grad gedreht, merkt McCaughrean an. Ohne diese Rotation würden sich „die Schneesterne seitwärts bewegen“, schreibt er. "Natürlich, da es im Weltraum kein Auf und Ab gibt, ist es völlig in Ordnung, dass landru79 die Sequenz dreht, aber es deutet darauf hin, dass es eine bewusste ästhetische Wahl war, um eine Illusion zu schaffen."
Die meisten Flecken im Vordergrund des GIF sind Partikel, die weit vom Kometen 67P entfernt schweben - und nicht auf der Oberfläche der eisigen Welt. Rosetta nahm die Bilder auf, während sie sich im Umkreis von 13 Kilometern bewegte. In dieser Entfernung verfügt die OSIRIS-Kamera des Flugzeugs nicht über die Empfindlichkeit und Auflösung, um Staubpartikel aufzunehmen, die direkt über der Oberfläche des Kometen herumfliegen, sagt McCaughrean.
Dieser Vordergrund- "Schnee" ist wahrscheinlich Teil der trüben Staubhülle, die als Koma bekannt ist und sich üblicherweise um den zentralen Eiskörper oder Kern des Kometen bildet. Während sich Kometen der Sonne nähern, verwandelt sich ein Teil des Eises durch die austretende Wärme in Gas, wodurch ein Staubschwall um den eisigen Kern entsteht.
Und dem Kometen 67P fehlt es auf keinen Fall an Staub. Gemessen an der Masse besteht der Komet zu 80 Prozent aus Staub und nur zu 20 Prozent aus Eis, stellt McCaughrean fest. Diese staubige Menge deutet auch darauf hin, dass die meisten Streifen im Vordergrund Staubpartikel und nicht Wasser oder Kohlendioxideis sind.
Die scheinbare „flatternde“ Bewegung dieser Partikel ist weitgehend der Bewegung des Raumfahrzeugs durch das 67P-Koma zu verdanken. Wie McCaughrean schreibt: "Es gibt ein Übergewicht an Bewegungen von rechts unten nach links oben, was darauf hindeutet, dass die Bewegungen nicht halb zufällig sind, wie man es in der Wolke des sich langsam bewegenden Staubs, der den Kometen umgibt, erwarten würde."
Da die Bilder in ein kurzes GIF komprimiert werden, erscheint die Aktion sehr viel schneller als in Echtzeit. Hier ist eine (etwas) langsamere Version, die der Twitter-Benutzer Avi Solomon gepostet hat:
Einige dieser Streifen können auch das Ergebnis von energiereichen Partikeln sein, die auf die Kamera treffen, schreibt Ryan F. Mandelbaum für Gizmodo . McCaughrean glaubt jedoch, dass der Beitrag dieses Effekts, der als kosmische Strahlenereignisse bekannt ist, gering ist.
Ein letztes aussagekräftiges Detail, das den Effekt zeigt, ist mehr Illusion als Schneesturm, und zwar die relative Menge an „Schnee“ im Vordergrund und im Hintergrund. Die Sterne bilden einen dicht gesprenkelten Hintergrund, während nur ein paar weiße Flecken über die Oberfläche des Kometen zu huschen scheinen. Wenn es sich wirklich um einen „Schneesturm“ handelte, sollten die beiden gleich besiedelt sein.
"Und doch ist alles real: nichts falsches", schreibt McCaughrean. "So eine bemerkenswert starke optische Täuschung, in der Menschen etwas Bekanntes von der Erde einprägen ... auf eine kosmische Szene."
