Een GIF die vorige week op Twitter werd gepost, ving een intrigerend gezicht op: een zwart-wit tafereel van een "sneeuwstorm" op het oppervlak van een verre komeet.
De scène is een clip Twitter-gebruiker landru79 die onlangs is gemaakt op basis van 25 minuten aan afbeeldingen uit de archieven van de European Space Agency (ESA). Opgenomen op 1 juni 2016 door het ruimtevaartuig Rosetta, de afbeeldingen tonen torenhoge kliffen van de rubber-ducky vormige komeet 67P / Churyumov – Gerasimenko omringd door wat lijkt op vallende sneeuw.
De reeks beelden heeft recentelijk nogal wat opschudding veroorzaakt en leidde tot ongebreidelde speculaties over de oorzaak. Hoewel het uitzicht echt is, is de 'sneeuwstorm' grotendeels een illusie - een gekke combinatie van schijnbare sterrenbeweging op de achtergrond en stof en kosmische stralen op de voorgrond. Zoals Mark McCaughrean, senior adviseur wetenschap en onderzoek bij de ESA, in een e-mail aan Smithsonian.com schrijft: "Dingen zijn niet helemaal wat ze lijken."
In 2014 kwam ESA's Rosetta in een baan rond Comet 67P en werd de eerste die een ijzige ruimterots omcirkelde. Twee jaar lang cirkelde het rond de komeet en verzamelde tijdens het proces enkele indrukwekkende gegevens, die het terugstraalde naar de aarde. ESA heeft onlangs enkele van deze adembenemende beelden voor het publiek vrijgegeven, wat resulteerde in de verbluffende nieuwe GIF.
De drijvende kracht achter de besneeuwde illusie is de dichte achtergrond van sterren die in de verte een gordijn van vallende sneeuw lijken te vormen. "Maar ze vallen natuurlijk niet", schrijft McCaughrean. De beweging van de sterren is het resultaat van een combinatie van de veranderende positie van Rosetta bij het vastleggen van elk beeld en de draaiende beweging van de komeet.
Aan de rechterkant van de afbeelding staan sterren uit het sterrenbeeld Canis Major. En in de linkerbovenhoek van de afbeelding verschijnt sterrencluster NGC 2362. McCaughrean identificeerde deze levendige bundel van sterren, die ongeveer 4.500 lichtjaar van de aarde liggen, met behulp van de website astrometry.net.
Om deze versnelde GIF te maken, zou landru79 de originele afbeeldingen 90 graden hebben gedraaid, merkt McCaughrean op. Zonder deze rotatie zouden 'de' sneeuwsterren 'zijwaarts bewegen', schrijft hij. "Natuurlijk, omdat er geen omhoog of omlaag in de ruimte is, is het prima dat landru79 ervoor heeft gekozen de reeks te roteren, maar het suggereert wel dat het een bewuste esthetische keuze was om een illusie te helpen creëren."
De meeste vlekken op de voorgrond van de GIF zijn eigenlijk deeltjes die ver van Comet 67P zweven - en niet op het oppervlak van de ijzige wereld. Rosetta nam de beelden op terwijl ze ongeveer 13 kilometer (8 mijl) weg cirkelde. Op deze afstand heeft de OSIRIS-camera van het vaartuig niet de gevoeligheid en resolutie om stofdeeltjes op te vangen die direct boven het oppervlak van de komeet rondvliegen, zegt McCaughrean.
Deze "sneeuw" op de voorgrond maakt waarschijnlijk deel uit van de wazige stofomhulling, bekend als de coma, die zich gewoonlijk rond het centrale ijzige lichaam of de kern van de komeet vormt. Terwijl kometen dicht bij de zon passeren, zorgt de uitstralende warmte ervoor dat een deel van het ijs in gas verandert, wat een poef stof rond de ijzige kern genereert.
En komeet 67P heeft zeker geen gebrek aan stof. In massa is de komeet ongeveer 80 procent stof en slechts 20 procent ijs, merkt McCaughrean op. Deze stoffige overvloed suggereert ook dat de meeste strepen op de voorgrond stofdeeltjes zijn in plaats van water of koolzuurgas.
De schijnbare 'fladderende' beweging van deze deeltjes is grotendeels te danken aan de beweging van het ruimtevaartuig door de coma van 67P. Zoals McCaughrean schrijft: "Er is een overwicht van beweging van rechtsonder naar linksboven, denk ik, wat suggereert dat de bewegingen niet semi-willekeurig zijn, zoals je zou verwachten in de wolk van langzaam bewegend stof rond de komeet."
Omdat de afbeeldingen worden gecomprimeerd tot een korte GIF, lijkt de actie veel, veel sneller dan hoe deze in realtime plaatsvond. Hier is een (iets) tragere versie van Twitter-gebruiker Avi Solomon:
Sommige van deze strepen kunnen ook het gevolg zijn van energierijke deeltjes die de camera raken, schrijft Ryan F. Mandelbaum voor Gizmodo . Maar McCaughrean gelooft dat de bijdrage van dit effect, bekend als kosmische straalgebeurtenissen, gering is.
Een laatste detail dat aantoont dat het effect meer illusie is dan sneeuwstorm is de relatieve hoeveelheid "sneeuw" op de voor- en achtergrond. De sterren creëren een dicht gespikkelde achtergrond, terwijl slechts een paar glimpen van wit over het oppervlak van de komeet lijken te ritsen. Als het echt een "sneeuwstorm" was, zouden de twee gelijkwaardiger moeten lijken.
"En toch is het allemaal echt: er is niets nep over, " schrijft McCaughrean. "Dus een opmerkelijk krachtige optische illusie waarin mensen iets vertrouwds van de aarde inprenten op een kosmisch tafereel."
