Komeet 67P herbergt oude deeltjes van de oudste oerzuurstof in het zonnestelsel

Een nieuwe analyse van gegevens van de Rosetta-missie van de European Space Agency (ESA) naar komeet 67p/Churyomov-Gerasimenko (67P) heeft onthuld dat deze goed bestudeerde komeet in feite moleculaire zuurstof (O2) uit zijn kern uitzendt.

In een krant die deze week in het blad verschijnt natuurlijke astronomie, heeft een internationaal team van onderzoekers onder leiding van het Johns Hopkins Laboratory of Applied Physics nieuwe modellen uitgewerkt op basis van gegevens van Rosetta’s Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis Sensor. Deze nieuwe analyse geeft aan dat er, naast oppervlakte-ijs, een oud reservoir van moleculaire zuurstof diep in de 67P-kern is.

Zuurstof is het derde meest voorkomende element in het heelal, na waterstof en helium. In het interstellaire medium waarin sterren planetaire schijven vormen, is zuurstof in de vorm van moleculen echter bijna niet diffuus. Dus toen het Rosetta-ruimtevaartuig grote hoeveelheden moleculaire zuurstof ontdekte tijdens zijn langdurige bezoek aan komeet 67p, trok het meer dan een paar onderzoekers de wenkbrauwen op.

zei Jonathan Lunin, een van de co-auteurs van het artikel en een planetaire wetenschapper en voorzitter van de raad van bestuur van de afdeling. Astronomie aan de Cornell University vertelde het me.

Lunin zegt dat zuurstof 10 keer minder overvloedig is dan mensen dachten op basis van originele waarnemingen in deze komeet. Het stemt daarom overeen met het idee dat we diep in komeet 67p nog steeds een bron hebben die de oorspronkelijke overvloed van deze verschillende deeltjes weerspiegelt, zegt hij.

“Deze bevindingen kunnen worden verklaard door de aanwezigheid van twee verschillende reservoirs van O2: een inheemse bron in de diepe kernlagen die dateren vóór de vorming van de kern, en een secundair gevangen H2O-reservoir gevormd tijdens thermische evolutie van de kern”, schrijven de auteurs.

Lunin merkt op dat atomaire zuurstof splitst in verschillende astrofysische omgevingen. Het gaat in water, kooldioxide, koolmonoxide en een deel ervan gaat in O2, zegt hij. De moleculaire verdeling van deze elementen vertelt ons over de chemie die plaatsvond in interstellaire wolken en, tot op zekere hoogte, over de protoplanetaire schijf waaruit de planeten zijn ontstaan, zegt Lunin.

Lunin heeft het proces gevormd voor hoe moleculaire zuurstof wordt gevangen in het ijzige oppervlak van een komeet en hoe het uit de kern tevoorschijn komt, meldt de Cornell University.

De komeet, die eens in de 6,5 jaar om onze zon draait, verduistert tijdens zijn continue reis moleculaire zuurstof, koolmonoxide en kooldioxide. In feite wordt de zuurstof gevangen op de lagen dicht bij het oppervlak van de komeet, terwijl een grotere en oudere voorraad in de komeet achterblijft, merkt Cornell op.

Deze komeet is waarschijnlijk ergens gevormd in wat nu het gebied van Uranus-Neptunus is, zegt Lunin. De vraag is hoe deze elementen die ooit in de moleculaire wolk zaten, samenkwamen in verschillende moleculaire vormen en samensmolten tot de ijzige korrels die de kometen maakten, zegt hij.

We weten allemaal hoe elementaire zuurstof zich vormt in sterren, maar er is nog steeds een vraag over hoe moleculaire zuurstof zich daadwerkelijk vormt in deze interstellaire wolken, zegt Lunin.

“Wat we hebben gedaan, is het idee ondersteunen dat deze moleculaire zuurstof vier en een half miljard jaar oud is,” zei Lunin. Hij zegt dat ze waarschijnlijk beperkt waren tot kleine korrels tijdens de vroege stadia van planeetvorming in ons zonnestelsel.