Samstag, 21. März 2015

Kometensonde findet "meistgesuchtes Molekül" auf Rosetta-Kometen 67P


Gas und Staub steigen von der Oberfläche Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko auf, während sich der Komet dem sonnennächsten Punkt auf seiner Umlaufbahn nähert. | Copyright: ESA/Rosetta/NAVCAM

Bern (Schweiz) - Auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko hat die europäische Kometensonde "Rosetta" zum ersten Mal Stickstoffgas in der Umgebung eines Kometen gemessen. Die daraus gewonnenen Erkenntnisse liefern wichtige Schlüsse zur Entstehung unseres Sonnensystems.

Wie das Team um Martin Rubin vom Physikalischen Institut der Universität Bern aktuell im Fachjournal "Science" (DOI: 10.1126/science.aaa6100) berichtet, ist molekularer Stickstoff (N2) der Hauptbestandteil der Erdatmosphäre und findet sich auch in den Atmosphären und den Oberflächen von Pluto und dem Neptun Mond Triton. Von N2 nimmt man auch an, dass es sich während der Entstehung unseres Sonnensystems um die häufigste Form des Stickstoffes handelte.


Den Wissenschaftlern ist es nun gelungen, dieses "meistgesuchte Molekül", zum ersten Mal in der sogenannten Koma, also in der Atmosphäre eines Kometen, nachzuweisen. "Obwohl man annimmt, dass Kometen wie 67P/Churyumov-Gerasimenko in der selben Region wie Triton und Pluto entstanden sind, war es bisher nicht möglich, den molekularen Stickstoff in ihnen nachzuweisen", sagt Rubin, "denn im Eis des Kometen kann nur sehr wenig N2 eingefangen und gespeichert werden. Um diese geringen Mengen zu messen, waren Auflösungsvermögen und Sensitivität der bisherigen Beobachtungsinstrumente einfach nicht hoch genug".


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Mit Messungen des an der Universität Bern entwickelten Massenspektrometers "ROSINA" an Bord der Sonde, ist es den Forschern aufgrund möglichen Auflösung, Moleküle mit beinahe gleicher Masse zu unterscheiden; also etwa molekularen Stickstoff und Kohlenmonoxid.

Die Messungen des molekularen Stickstoffs deuten darauf laut den Wissenschaftlern hin, dass der Komet in einer sehr kalten Region unseres Sonnensystems entstand. "Die Menge an molekularem Stickstoff, den Kometen wie Chury zur Erde gebracht haben können, ist viel geringer als die anderer stickstoffhaltiger Moleküle wie Ammoniak", erläutert die ROSINA-Chefwissenschaftlerin Kathrin Altwegg. Ihrer Meinung nach, ist dies ein weiteres Indiz dafür, dass Kometen aus der Jupiter-Familie, der auch Chury angehört, weder für das irdische Wasser noch für Gase wie N2 die Hauptquelle sein dürften.


Die Weltraumforscherin und ihr Team haben vor kurzem herausgefunden, dass sich das Verhältnis von Deuterium, also schwerem Wasserstoff, zu Wasserstoff im Wasser des Kometen deutlich von dem auf der Erde unterscheidet. Dies deutet darauf hin, dass das irdische Wasser einen anderen Ursprung hat. "Wie die Herkunft des Wassers, war der fehlende molekulare Stickstoff in Kometen eine der offenen Fragen der Giotto Mission zum Kometen 1P/Halley vor fast 30 Jahren", erklärt Altwegg. "Es erfüllt mich mit grosser Genugtuung, diese Frage heute beantworten zu können."


Matt Taylor, wissenschaftlicher Leiter von Rosetta bei der ESA, nennt die Entdeckung des molekularen Stickstoffs "ein weiteres Puzzle-Teilchen" bei der Untersuchung darüber, welche Rolle Kometen der Jupiter-Familie bei der Entwicklung unseres Sonnensystems spielten. "Aber das Puzzle ist damit bei weitem noch nicht komplett. Rosetta und Chury sind noch etwa fünf Monate vom sonnennächsten Punkt ihrer Umlaufbahn entfernt. Wir werden nun beobachten, wie sich die Zusammensetzung der Gase während der Annäherung ändert und daraus versuchen, weitere Schlüsse über die Vergangenheit dieses Kometen zu ziehen."


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