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Nachgebildete Kometen lüften Jahrzehnte altes Rätsel

12.03.2020

Lange standen Forschende vor einem Rätsel: Kometen brachten wohl viele Bausteine des Lebens auf die junge Erde. Stickstoff schien jedoch zu fehlen. Ein internationales Forschungsteam berichtet nun, dass der Komet "Chury" doch Stickstoff enthält - in Form großer Mengen Ammoniumsalze.

Welche Rolle spielten Kometen bei der Entstehung des Lebens auf der Erde? Das ist eine der großen Fragen hinter der Rosetta-Mission zum Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, an der unter anderem Forscher der Universität Bern beteiligt waren. Durch die extrem heißen Bedingungen bei der Entstehung der Erde lagen anschließend viele Verbindungen nicht mehr vor, oder nur in einer Form, in der sie nicht zur Entstehung des Lebens beitragen konnten. Auf Kometen könnten diese Verbindungen jedoch überlebt haben und bei Einschlägen wieder auf die abgekühlte Erde gelangt sein.

Ein wichtiger Baustein des Lebens schien jedoch in Kometen praktisch zu fehlen: Stickstoff. Nun berichteten Forscher im Fachblatt "Nature Astronomy", dieses Rätsel womöglich geknackt zu haben. Aus Messreihen des Berner Massenspektrometers Rosina an Bord von Rosetta und zusätzlichen Experimenten leiteten sie ab, dass der Stickstoff auf "Chury" wahrscheinlich in Form von Ammoniumsalzen vorliegt. Diese haben eine höhere Verdampfungstemperatur und ließen sich daher bisher kaum in der Staub- und Gaswolke um Kometen nachweisen.

Theorie von weiteren Analysen bestätigt

Im Fachmagazin "Science" berichtete ein internationales Forschungsteam von weiteren Analysen, die die Theorie bestätigen: Die Kometenoberfläche von "Chury" enthält demnach beträchtliche Mengen an Ammoniumsalzen, hält das Fachmagazin in einer Mitteilung zur Studie fest. Dieser Befund gelang mit Messdaten eines weiteren Instruments an Bord der Rosetta-Sonde und nachgebildeten Kometenoberflächen.

Die Messdaten stammten von einem Spektrometer mit der Bezeichnung "Virtis", das die Oberfläche des Kometen untersuchte. Das Instrument sammelte Daten zu den Wellenlängen-Mustern des vom Kometen reflektierten Lichts. Aus diesem Spektrum lässt sich die chemische Zusammensetzung ableiten. Allerdings konnten die beteiligten Forschenden nicht alle Absorptionsbanden dieses Spektrums genau zuordnen, insbesondere ein bestimmtes Infrarot-Absorptionsmerkmal blieb unidentifiziert.

Die Forscher verwendeten Laborexperimente, um verschiedene mögliche Zusammensetzungen der Kometenoberfläche zu simulieren und die daraus resultierenden Reflexionsspektren zu messen. Dabei versuchten sie, das unidentifizierte Absorptionsmerkmal zu reproduzieren. Dies gelang mit mehreren stickstoffhaltigen Ammoniumsalzen.

Methode entstand an der Universität Bern

Die Methode, um Kometenoberflächen unter dem Einfluss verschiedener Weltraumbedingungen nachzubilden, entstand an der Universität Bern, wie die Hochschule in einer Mitteilung schrieb.

Das Rätsel um den fehlenden Stickstoff in Kometen beschäftigt Astronomen seit Jahrzehnten. Bereits bei der "Giotto"-Mission zum Kometen Halley vor mehr als 30 Jahren stellten Berner Forschende fest, dass in der Staub- und Gaswolke, die sich bildet, wenn der Komet nahe an der Sonne vorbeizieht, Stickstoff zu fehlen schien. Stickstoffverbindungen wie Ammoniak und Blausäure konnten sie zwar nachweisen, allerdings in viel geringeren Mengen als erwartet.

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