Astronomen haben nach Sauerstoffatomen nun auch Sauerstoffmoleküle bei Rosettas Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko entdeckt. Nach herkömmlichen Theorien dürfte es die dort aber gar nicht geben.
Forscher haben erstmals Sauerstoffmoleküle bei einem Kometen nachgewiesen. Mit der ESA-Raumsonde Rosetta stießen sie auf molekularen Sauerstoff (O2) beim Kometen 67P/Tschurjumow-Gerassimenko. 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. Überraschend häufiges Gas
Sie gelang mit dem Massenspektrometer Rosina (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis). Mit diesem Gerät hatten die Forscher die chemische Zusammensetzung der Gaswolke untersucht, die sich um den tauenden Kometen 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). Zuvor hatte Rosetta bereits Sauerstoffatome (O) bei 67P/Tschurjumow-Gerassimenko gefunden. Diese entstehen jedoch während des Flugs des Kometen derzeit ständig neu, wenn die ultraviolette Strahlung der Sonne Wassermoleküle aufspaltet, die dort 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. Sehr alte Moleküle
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 67P/Tschurjumow-Gerassimenko, dringt aber nur ein paar Meter tief ein. Der Komet 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.