Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko. (ESA/Rosetta/NAVCAM) Polarlichter – das tanzende Leuchten ionisierter Teilchen in der oberen Erdatmosphäre – gibt es nicht nur auf unserem Planeten.
Das Phänomen wurde in der Atmosphäre jedes anderen Planeten außer leuchtend beobachtet Quecksilber . Sogar Jupiter Die Monde Ganymed und Europa haben Polarlichter.
Bisher wurde noch nie ein Polarlicht auf einem Kometen entdeckt.
Doch in einer neuen Analyse der von der Raumsonde Rosetta gesammelten Daten wurde beobachtet, dass der Raum um den Kometen 67P Churyumov-Gerasimenko (67P/C-G) von Polarlichtstrahlung im fernen Ultraviolett erstrahlt.
„Ich erforsche seit fünf Jahrzehnten die Polarlichter der Erde“ sagte der Physiker Jim Burch vom Southwest Research Institute .
„Es ist überraschend und faszinierend, Polarlichter um 67P herum zu finden, wo es kein Magnetfeld gibt.“
Polarlichter entstehen durch die Anregung geladener Teilchen in einer Atmosphäre.
Hier auf der Erde zum Beispiel weht der Sonnenwind in die Magnetosphäre und interagiert dort mit geladenen Teilchen.
Diese Partikel regnen in die obere Atmosphäre und werden über die Magnetfeldlinien zu den Polen geleitet, wo sie sich als wellenförmige Lichtvorhänge manifestieren.
Allerdings funktioniert es bei verschiedenen Körpern unterschiedlich. Die Polarlichter von Ganymed Und Europa werden durch Wechselwirkungen mit dem Magnetfeld des Jupiter erzeugt.
Venus Soweit wir wissen, verfügt er über kein eigenes Magnetfeld, aber durch Wechselwirkungen mit dem Sonnenwind entsteht ein Magnetfeld, das stark genug ist, um Polarlichter auszulösen.
Mars Die Atmosphäre ist extrem dünn, aber ihr schwaches Magnetfeld kann Polarlichter unterstützen.
Jupiters permanentes Polarlicht wird nicht durch den Sonnenwind verursacht, sondern durch einige mysteriöser Mechanismus, der noch entdeckt werden muss .
Und obwohl Saturns Haupt-Auroraring scheinbar vom Sonnenwind erzeugt wird, gibt es Flecken davon, die ... unvorhersehbar sind. Auch das ist immer noch ein Rätsel .
Komet 67P/C-G hat nicht einmal ein geliehenes Magnetfeld. Aber er hat eine Art Atmosphäre – die Gashülle, die Koma genannt wird und den Kern eines aktiven Kometen umgibt, wenn dieser der Sonne nahe genug kommt, damit darin eingeschlossenes Eis sublimieren kann.
In dieser Koma entdeckte der Fernultraviolettspektrograph (FUV) des Alice-Instruments an Bord der Raumsonde Rosetta ein Leuchten im fernen Ultraviolettlicht.
Alices Ionen- und Elektronensensor (IES) entdeckte eine noch größere Überraschung: Elektronen aus dem Sonnenwind.
„Anfangs dachten wir, dass es sich bei den ultravioletten Emissionen des Kometen 67P um Phänomene handelte, die als „Tageslicht“ bekannt sind, ein Prozess, der durch die Wechselwirkung von Sonnenphotonen mit Kometengas verursacht wird.“ sagte der Astronom Joel Parker vom Southwest Research Institute .
„Wir waren erstaunt, als wir herausfanden, dass es sich bei den UV-Emissionen um Polarlichter handelt, die nicht von Photonen, sondern von Elektronen im Sonnenwind angetrieben werden, die Wasser und andere Moleküle in der Koma aufbrechen und in der nahen Umgebung des Kometen beschleunigt werden.“ Die dabei entstehenden angeregten Atome erzeugen dieses charakteristische Licht.“
Das Team simulierte einen schwach ausgasenden Kometen und stellte fest, dass interplanetare Magnetfeldlinien, die um den Kometen drapiert sind, ausreichen, um einen Weg zur Beschleunigung der Sonnenwindelektronen in einen Potentialtopf zu schaffen, der durch ein elektrisches Feld um den Kometenkern herum erzeugt wird, das vom Kometenplasma erzeugt wird.
Da der Komet jedoch über kein eigenes Magnetfeld verfügt, ist das Polarlicht selbst diffus, im Gegensatz zu geschlossenen Polarlichtern, die durch Sonnenwindanregung auf der Erde und dem Mars entstehen.
Die Kombination aus Beschleunigungsprozess und Anregungsprozess mache das Polarlicht des Kometen 67P/C-G bisher einzigartig im Sonnensystem, sagten die Forscher.
Die Entdeckung könnte neue Hinweise zum Verständnis der Entstehung von Polarlichtern im gesamten Sonnensystem liefern.
Kometenpolarlichter können jedoch als Werkzeug zum Verständnis des Weltraumwetters genutzt werden. Durch die Untersuchung des Leuchtens in verschiedenen Entfernungen von der Sonne könnten Astronomen viel über die Elektronenvariabilität im Sonnenwind lernen.
Könnten Kometen noch beeindruckender werden?
Die Forschung wurde veröffentlicht in Naturastronomie .