228

Rotsen in de ruimte

Over de hele wereld zijn inslagkraters gevonden. In de Amerikaanse staat Arizona bevindt zich de Barringer-krater met een doorsnede van 1,2 kilometer. De inslag van deze meteoriet vond plaats ca. 30.000 jaar geleden. De krater Chicxulub in Mexico, die vermoedelijk een einde maakte aan het tijdperk van de Dinosauriërs, 64 miljoen jaar geleden, heeft een doorsnede van 170 kilometer. De krater Vredefort in Zuid-Afrika was nog groter en had een diameter van 300 kilometer. Andere grote kraters zijn: Ries (Duitsland): 24 kilometer en Wolfe Creek in Australië: bijna 1 kilometer.

Het Europese ruimtevaartagentschap ESA schat dat er tussen de 1,1 en 1,9 miljoen asteroïden zijn met een doorsnee van een kilometer of meer. Dat is twee keer zo veel als voorhen werd gedacht. De meeste asteroïden komen uit de gordel tussen Mars en Jupiter. Ceres, de grootste, heeft een doorsnede van circa duizend kilometer. Andere asteroïden zijn zo klein als kiezelsteentjes. Men denkt dat de gordel ontstond door de explosie van een planeet, die zich tussen Mars en Jupiter bevond. Er zijn grofweg drie soorten asteroïden: stenen, ijzeren en gemengde. Die van steen komen het meest voor en zijn vermoedelijk 4,5 miljard jaar oud. IJzeren asteroïden bevatten ook nikkel. Gemengde zijn zeldzaam en bestaan uit diverse metalen.

Het opblazen van een asteroïde, voordat deze de atmosfeer van de Aarde heeft bereikt, zou geen enkele zin hebben. Duizend kleine brokstukken die dan op de Aarde zouden neervallen zouden net veel schade aanrichten als één grote inslag. Mits tijdig ontdekt, kan een explosie of een botsing met een ruimtesonde de baan van de asteroïde iets kunnen wijzigen, genoeg om de Aarde te missen.

Laatst bijgewerkt: 14-12-02

Staartstof / George Beekman NRC-Handelsblad11-1-2004

KOMEETVERKENNER ZIET ECHTE `VUILE SNEEUWBAL'

Een speciale Amerikaanse ruimtesonde heeft de komeet Wild 2 van dichtbij gefotografeerd en brengt nu stof uit de komeetstaart naar de aarde voor verder analyse.

FRED WHIPPLE (97) mag tevreden zijn. De komeetverkenner Stardust, die op 2 januari langs komeet Wild 2 scheerde, heeft daar een kern gefotografeerd die vrijwel precies lijkt op het model dat in 1950 door deze Amerikaanse astronoom werd gepresenteerd. Whipple suggereerde dat de kern van een komeet voor ruwweg de helft uit waterijs bestaat en voor de andere helft uit stof- en gruisdeeltjes en andere vluchtige bestanddelen. Dit alles zou op een luchtige manier zijn samengekit en zo op een reusachtige `vuile sneeuwbal' lijken. De opname van komeet Wild 2 die de NASA direct na de passage van Stardust vrijgaf, doet inderdaad sterk aan zo'n sneeuwbal denken.

Stardust passeerde komeet Wild 2 op een afstand van slechts 230 kilometer en maakte in een tijdsbestek van veertig minuten 72 opnamen van de kern van de komeet. Op de meest nabije zullen, als ze eenmaal elektronisch zijn bewerkt, details ter grootte van ongeveer 10 meter kunnen worden onderscheiden. De door NASA vrijgegeven opname werd gemaakt vanaf een afstand van 500 kilometer en toont een opmerkelijk ronde en ietwat `wollig' of `zacht' ogende bal van 5 kilometer diameter. Het oppervlak van de kern vertoont vele, soms elkaar overlappende inzinkingen, waarvan de grootste een diameter van een kilometer hebben. Dit zijn waarschijnlijk gebieden waar ijs door de warmte van de zon is verdampt (gesublimeerd).

Opmerkelijk is ook het ontbreken van langgerekte structuren of `ruggen' op de kern. Deze waren wel te zien op de twee komeetkernen die eerder vanaf grotere afstand vanuit de ruimte waren gefotografeerd: Halley (in 1986 vanaf 600 km) en Borrelly (in 2001 vanaf 2200 km). Deze komeetkernen waren bovendien langgerekt (tweemaal zo lang als dik), veel hoekiger en vertoonden grotere variaties in oppervlaktehelderheid. Deze vrij grote verschillen in textuur en morfologie vallen goed te rijmen met het feit dat komeet Wild 2 een betrekkelijk `verse' komeet is, die pas sinds 1974 in een baan tussen Mars en Jupiter om de zon draait. Daarvóór vertoefde hij 4,5 miljard jaar lang in het gebied voorbij Neptunus, waar hij vrijwel niet door de warmte van de zon werd beroerd.

  Terwijl de kern van Halley en Borrelly al voor een deel door de warmte van de zon is weggeërodeerd, zien we de kern van Wild 2 wellicht nog vrijwel in zijn maagdelijke toestand. Dat was overigens ook een van de redenen waarom NASA deze komeet voor Stardust uitkoos de andere reden was de energetisch gemakkelijke bereikbaarheid van de komeet. Volgens Don Brownlee, principal investigator van het Stardust-project, zullen de opnamen van komeet Wild 2 dus `zeker nieuw licht werpen op hoe kometen in feite werken', dat wil zeggen wat er tijdens de verdamping aan het oppervlak gebeurt en hoe dit in verband staat met de inwendige structuur. Deze laatste is nog steeds het grote raadsel van deze vuile sneeuwballen.

Hoe fascinerend de opnamen van komeet Wild 2 ook zijn, het belangrijkste doel van de passage was het opvangen van komeetdeeltjes. Deze worden door de aan het komeetoppervlak verdampende gassen meegevoerd en vormen tezamen daarmee een uitgestrekte wolk (de coma) rond de kern. Stardust passeerde komeet Wild met een snelheid van 6,1 kilometer per seconde. Om te voorkomen dat de ruimtesonde en zijn twee zonnepanelen door de regen van stofdeeltjes werden `gezandstraald', zaten zij verscholen achter dikke schilden. De langssuizende stofdeeltjes werden opgevangen met een zijwaarts uitgestoken stofvanger van 35 centimeter diameter die uit dikke blokken aërogel bestaat: een ultraporeus materiaal dat de microscopisch kleine deeltjes zodanig afremde dat ze niet te veel werden beschadigd.

Tijdens de nadering registreerden de instrumenten van Stardust het snel toenemende aantal inslagen op de schilden. Hoewel het aantal te groot was om te kunnen tellen, is het duidelijk dat de buit van Stardust uit miljoenen vaste deeltjes zal bestaan: een totaal gewicht van enkele grammen.

Enkele uren na de passage van de komeet werd de stofvanger teruggetrokken in de Sample Return Capsule, die hierna weer hermetisch werd afgesloten. Op 15 januari 2006, als Stardust weer langs de aarde komt, moet de capsule met zijn kostbare lading in de Amerikaanse staat Utah landen. Aangezien komeetstof uit de beginperiode van het zonnestelsel dateert, zal het informatie kunnen geven over processen die toen hebben geleid tot het ontstaan van planeten, inclusief de aarde.

Tijdens de vlucht langs komeet Wild 2 werd met een ander instrument de (ruwe) chemische samenstelling van de op het hoofdschild inslaande deeltjes bepaald. Dat gebeurde met een massaspectrometer die geleverd was door het Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik in Garching. En tijdens de bijna vijf jaar durende vlucht naar komeet Wild 2 werden met de achterzijde van de stofvanger deeltjes opgevangen die uit de interstellaire ruimte komen en met grote snelheid door het zonnestelsel vliegen. Ook deze deeltjes, die in 1993 werden ontdekt door de Europese ruimtesonde Ulysses, hopen astronomen over twee jaar op aarde te kunnen bestuderen.  

Foto-onderschrift:  

De ruimtesonde Stardust, met uitgeklapte stofvanger. Rechts: de kern van komeet Wild 2, vanaf een afstand van 500 km gefotografeerd door Stardust. De kern van komeet Wild 2, vanaf een afstand van 500 km gefotografeerd door Stardust. ILLUSTRATIES NASA/JPL

colofon