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Solche Kollisionen gab es auch in einer späteren Phase des Sonnensystems. Dies bedeutet, dass Chury nicht unbedingt aus dessen Anfangsphase vor 4,5 Milliarden Jahren stammt, wie immer wieder behauptet wird.
Die Computersimulationen führte ein internationales Forschungsteam in Zusammenarbeit mit den Berner Astrophysikern Martin Jutzi und Willy Benz durch. Die Wissenschaftler liessen dabei grosse Kometenkerne heftig aufeinanderprallen und untersuchten, was danach geschah, wie sie im Fachjournal "Nature Astronomy" berichten.
"Die Berechnungen zeigten, dass sich ein grosser Teil des Materials in vielen kleineren Körpern ansammelt", wird Jutzi vom Center for Space and Habitability (CSH) der Universität Bern in einer Mitteilung zitiert. Die neu entstandenen Objekte haben unterschiedliche Grössen und Formen, einige davon sind länglich und in ähnlicher Art zweigeteilt wie der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko - kurz Chury.
"Wir waren überrascht, dass bei den gewaltigen Kollisionen offenbar nur ein geringer Teil des Materials beträchtlich komprimiert und erhitzt wird", sagte Jutzi weiter. Dieses Material fliegt zudem weg und trägt kaum zum Aufbau der verbleibenden kleineren Körper bei, die eine neue Generation von Kometenkernen bilden. Auf der anderen Seite des Kometen, die dem Einschlagspunkt gegenüberliegt, überstehen flüchtige Stoffe aber selbst heftige Zusammenstösse.
Die neue Kometengeneration hat deshalb ebenfalls eine geringe Dichte und ist reich an flüchtigen Stoffen. Diese Eigenschaften wurden auch bei Chury nachgewiesen. Der entenförmige Komet kann also durchaus nach einer heftigen, späten Kollision entstanden sein.
Erklärung für auffällige Struktur
In der Simulation wurde untersucht, was passiert, wenn verschieden grosse Körper in unterschiedlichen Winkeln und mit Geschwindigkeiten von 20 bis zu 3000 Metern pro Sekunde aufeinanderprallen: Kleine Fragmente fügten sich in den Stunden und Tagen nach der Kollision sanft wieder zu vielen vorübergehenden Ansammlungen zusammen.
Dies bietet auch eine mögliche Erklärung für Churys rätselhafte Strukturen. Während der Komet seine Form erhalten hat, sammelten sich auf ihm gemäss Simulation weiterhin kleine Teile aus der Umgebung an. Dieses Material wiederum könnte beim Auftreffen auf der Oberfläche flach gedrückt worden sein und so zu einer Schichtstruktur geführt haben.
Wenn sich grosse Blöcke anhäufen, werden so möglicherweise Hohlräume geschaffen, die sich zu ausgedehnten Gruben entwickeln können. Genau solche Strukturen hat die Rosetta-Sonde, die mit dem Berner Massenspektrometer Rosina bestückt war, auf Chury entdeckt.
Bereits in früheren Studien waren Jutzi und Benz zum Schluss gekommen, dass Chury seine Form nicht bereits bei der Entstehung des Sonnensystems erhalten hat. Die Forscher haben gezeigt, dass dessen Schwachstelle, der dünne Hals zwischen den beiden Kometenteilen, nicht mehrere Jahrmilliarden mit vielen Zusammenstössen hätte überstehen können.
Zudem hätte Chury auch bei einem vergleichsweise sanften Einschlag entstanden sein können. In ihrer aktuellen Forschung untersuchten die Astrophysiker sehr heftige Kollisionen, bei denen viel mehr Energie involviert ist. Die neuen Berechnungen erweitern also die Entstehungsszenarien und liefern mögliche Erklärungen für Churys auffällige Strukturen.