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67P/CHURYUMOV-GERASIMENKO
Stickstoff um den Rosetta-Kometen
Redaktion / Pressemitteilungen der Universität Bern
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20. März 2015

Mithilfe der Kometensonde Rosetta ist es gelungen, erstmals Stickstoffgas in der Umgebung eines Kometen nachzuweisen. Die Entdeckung bezeichnet das Team des Massenspektrometers ROSINA an Bord der Sonde als eine der Schlüsselmessungen des Instruments. Von den Daten erhoffen sich die Forscher neue Erkenntnisse über die Entstehung des Sonnensystems.

67P/Churyumov-Gerasimenko

Der Komet 67P/Churyumov-Gerasimenko am 14. März 2015.  Bild: ESA / Rosetta / NavCam - CC BY-SA IGO 3.0 [Großansicht]

Molekularer Stickstoff, N2, ist 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.

Martin Rubin vom Physikalischen Institut der Universität Bern und seinem Team ist es nun gelungen, dieses "meistgesuchte" Molekül, wie er es nennt, zum ersten Mal in der Koma, also in der Atmosphäre eines Kometen, nachzuweisen. "Obwohl man annimmt, dass Kometen wie  in der selben Region wie Triton und Pluto entstanden sind, war es bisher nicht möglich, den molekularen Stickstoff in ihnen nachzuweisen", erläutert 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."

Das Team um Rubin konnte die Messungen mit Hilfe des Massenspektrometers ROSINA durchführen. Das an der Universität Bern entwickelte Instrument befindet sich auf der ESA-Sonde Rosetta, die seit August 2014 den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko begleitet und dabei gründlich erforscht. "ROSINA hat die nötige Auflösung, um Moleküle mit beinahe gleicher Masse zu unterscheiden; also etwa molekularen Stickstoff und Kohlenmonoxid", erklärt Rubin. "Es ist eine große Genugtuung, dass ein Instrument, das vor mehr als 20 Jahren geplant und gebaut wurde, endlich genau die Daten liefert, auf die man so lange gewartet hat. Dies ist eine der Schlüsselmessungen von ROSINA."

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Die Messungen des molekularen Stickstoffs deuten darauf 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", sagt ROSINA-Chefwissenschaftlerin Kathrin Altwegg. Ihrer Meinung nach, ist dies ein weiteres Indiz dafür, dass Kometen aus der Jupiter-Familie, der auch 67P/Churyumov-Gerasimenko 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 (astronews.com berichtete). 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", so der Wissenschaftler. "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."

Über ihre Messungen berichten die Wissenschaftler jetzt in der Fachzeitschrift Science.

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Rosetta, die astronews.com-Berichterstattung über die Rosetta-Mission
Links im WWW
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