Rosetta’s komeet 67P bevat zuurstof
Waarschijnlijk is de zuurstof al tijdens de vorming van de komeet opgenomen. Dat blijkt uit onderzoek van het Europese ruimtevaartuig Rosetta dat rond de komeet cirkelt. Een internationaal team van onderzoekers onder leiding van Kathrin Altwegg (Universität Bern) met Ewine van Dishoeck en Catherine Walsh (beiden Universiteit Leiden) publiceert de resultaten op 29 oktober 2015 in Nature.
Ruimtevaartuig Rosetta vond het afgelopen jaar rond 67P/Churyumov-Gerasimenko al waterdamp, koolmonoxide, kooldioxide en diverse stikstof-, zwavel- en koolstofverbindingen. Maar moleculair zuurstof, dus O 2, de zuurstof die we hier op aarde inademen, was nog niet ontdekt. De meest waarschijnlijke verklaring is dat de zuurstof al tijdens de vorming van de komeet is geïncorporeerd.
Verrassend chemische resultaat
Bij andere kometen is tot nu toe geen zuurstof ontdekt. Dat komt onder andere doordat zuurstof snel reageert tot ozon (O 3) of water (H 2O).
Ewine van Dishoeck: ‘Voor mij is dit het meest verrassende chemische resultaat van de Rosetta-missie tot nu toe. Decennialang hebben we zonder veel succes gezocht naar interstellaire zuurstof en nu vinden we dat zomaar in grote hoeveelheden in een komeet.’
3000 spectra analyseren
De onderzoekers analyseerden meer dan 3000 spectra die tussen september 2014 en maart 2015 zijn verzameld door ROSINA. Dat is de Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis van het Europese ruimteagentschap ESA. Uit de gegevens blijkt dat er in de gaswolk rond de komeet gemiddeld 4 zuurstofmoleculen zijn voor elke 100 watermoleculen. Dat is 10 keer meer zuurstof dan bestaande modellen over gaswolken in de ruimte voorspellen.
Astrochemie ontrafelen
De hoeveelheid zuurstof in de gaswolk rond de komeet was gedurende het half jaar vrij constant. Dat is een aanwijzing dat de zuurstof mogelijk al bij de vorming van de komeet geïncorporeerd is.
De onderzoekers vermoeden dat de zuurstof miljarden jaren geleden is opgenomen uit de gaswolk waaruit ons zonnestelsel inclusief kometen ontstond. Het probleem is dat de huidige modellen over de condities waaronder ons zonnestelsel zich vormde dat eigenlijk niet toelaten.
Een mogelijke verklaring is dat de zon geboren is in een wolk die iets warmer was dan normaal, wat consistent is met de geringe hoeveelheid stikstof in de komeet. Een andere optie is dat de zuurstof geproduceerd is door bestraling van poreus waterijs. Op de een of andere manier moet de zuurstof beschermd zijn geweest tijdens de vorming van de komeet omdat de zuurstof anders vernietigd zou worden door chemische reacties. Hoe dan ook, deze ontdekking impliceert dat de chemische modellen van ons vroege zonnestelsel herzien moeten worden.
Catherine Walsh: ’ Dit een opwindende ontdekking. Het zou kunnen dat zuurstof gevormd wordt en overleeft op manieren die we nu nog niet begrijpen. We staan te popelen om de astrochemie van de schijnbaar simpele zuurstof te ontrafelen.”