Kometen als Resultat sanfter Zusammenstöße

Seit knapp zehn Monaten begleitet die europäische Raumsonde Rosetta den Kometen Churyumov-Gerasimenko auf seiner elliptischen Bahn um die Sonne. Die bisher gesammelten Daten deuten darauf hin, dass der Himmelkörper eine schichtartige Struktur hat und aus zwei Objekten zusammengesetzt ist. Das entspricht vorherigen Erkenntnissen: Die Hälfte der bisher beobachteten Kometenkerne ist wahrscheinlich aus zwei Objekten zusammengesetzt und einige wiesen eine ähnliche Struktur auf. Mithilfe von 3D-Computersimulationen hat Martin Jutzi von der Universität Bern zusammen mit seinem Kollegen Erik Asphaug die Entstehung solcher Kometen rekonstruiert und gezeigt, dass sie das Resultat sanfter Zusammenstöße sein müssen. Die Studie ist im Fachjournal „Science“ erschienen.

Zwei helle runde Körper verschmelzen an einer dünnen Stelle zwischen ihnen miteinander.Kollision von zwei Kometen
Kollision von zwei Kometen

Die Forscher haben rund hundert dreidimensionale Computersimulationen durchgeführt, die je nach Kollisionsart eine bis mehrere Wochen benötigten. Dadurch sollte die Herkunft der bisher beobachteten Eigenschaften von Kometen geklärt werden. In die Kollisionsmodelle gingen Form- und Oberflächendaten als Randbedingungen ein, um den Aufbauprozess und dessen Auswirkungen auf die innere Struktur zu verstehen. Bei einer der durchführten Simulationen nähern sich zwei eisige Objekte mit einem Durchmesser von rund einem Kilometer langsam und kollidieren schließlich. Nach dieser ersten Kollision trennen sich die Körper und stoßen einen Tag später wieder zusammen. Beim zweiten Mal vereinen sie sich zu einem Objekt, das an den Kometen Churyumov-Gerasimenko erinnert.

Durch die Simulationen wollen die Forscher besser verstehen, was im frühen Sonnensystem passierte. „Diese langsamen Kollisionen geschahen vermutlich in der ruhigen Anfangsphase der Planetenentstehung vor rund 4,5 Milliarden Jahren, bevor große Körper das System zu zerstörerischen Geschwindigkeiten anregten“, so Jutzi. Das spräche für die Idee, dass die Kometenkerne ursprüngliche Reste einer frühen Anhäufung kleiner Körper seien. Der gleiche Prozess könnte aber auch zwischen Trümmerteilen stattgefunden haben, die von viel größeren Objekten abgespalten wurden. Die ausstehenden Fragen werden künftige Weltraummissionen, die mit Radar innere Strukturen direkt abbilden können, klären müssen.