Astronomen entdecken Sauerstoffmoleküle beim Kometen «Tschuri». Nach herkömmlichen Theorien dürfte es sie dort gar nicht geben. (c) proplanta
Dieses Sauerstoffgas müsse sehr alt sein und aus der Entstehungszeit des Sonnensystems stammen, berichten Wissenschaftler um André Bieler von der Universität Bern im britischen Fachblatt «Nature». Die unerwartete Entdeckung stelle manche Aspekte bisheriger Modelle von der Entstehung unseres Systems infrage.
Sie gelang mit dem Massenspektrometer «Rosina» der Kometensonde «Rosetta». Mit diesem Gerät hatten die Forscher die chemische Zusammensetzung der Gaswolke untersucht, die sich um den tauenden «Tschuri» bei seinem Anflug auf die Sonne bildete.
Überraschenderweise stellte sich molekularer Sauerstoff (O2) mit einem Anteil von 3,8 Prozent als vierthäufigstes Gas in der Kometenatmosphäre heraus, nach Wasser (H2O), Kohlenmonoxid (CO) und Kohlendioxid (CO2). Sauerstoffmoleküle sind auch in unserer Luft enthalten, und wir benötigen sie zum Leben.
Zuvor hatte «Rosetta» bereits Sauerstoffatome (O) bei «Tschuri» gefunden. Diese entstehen jedoch während des Flugs des Kometen derzeit ständig neu, wenn die ultraviolette Strahlung der Sonne Wassermoleküle aufspaltet, die von «Tschuri» verdampfen. Atomarer Sauerstoff ist in der Erdatmosphäre äußerst reaktiv, kann unter den Bedingungen des Alls aber relativ stabil sein.
Die Beobachtung von Sauerstoffmolekülen (O2) kam dagegen unerwartet, denn Kometen gelten als eingefrorene Urmaterie aus der Frühzeit des Sonnensystems vor rund 4,5 Milliarden Jahren. Die reaktionsfreudigen Moleküle hätte sich nach Erwartung der Forscher mit dem damals reichlich vorhandenen Wasserstoff zu Wasser verbinden sollen. «Wir hätten niemals gedacht, dass Sauerstoff für Milliarden von Jahren 'überleben' kann, ohne sich mit anderen Substanzen zu verbinden», erläuterte «Rosina»-Projektleiterin Kathrin Altwegg von der Universität Bern in einer Mitteilung ihrer Hochschule.
Zwar ist molekularer Sauerstoff auch etwa bei Monden von Jupiter und Saturn gefunden worden. Dort bildet er sich jedoch regelmäßig neu durch den Beschuss mit energiereichen Teilchen aus dem Kosmos, wobei Wasser aufgespalten wird. Der kosmische Teilchenhagel trifft auch «Tschuri», dringt aber nur ein paar Meter tief ein. Der Komet, der mit voller Bezeichnung 67P/Tschurjumow-Gerassimenko heißt, hat in den vergangenen Jahrzehnten aber mindestens eine 100 Meter dicke Schicht von seiner Oberfläche verloren. Sein reichlich vorhandener Sauerstoff muss daher schon aus der Zeit seiner Entstehung stammen, argumentieren die Forscher.
Am wahrscheinlichsten sei, dass der Sauerstoff sehr früh, schon vor Beginn der Entstehung des Sonnensystems im Kometenkern eingefroren sei. «Dieser Hinweis auf Sauerstoff als eine urzeitliche Substanz wird sicherlich einige theoretische Modelle von der Bildung des Sonnensystems infrage stellen», urteilt Altwegg.
