Rosetta-komeet ademt zuurstof uit

Voor het eerst is er zuurstofgas gevonden bij een komeet, en niet zo'n klein beetje ook. De Europese ruimtesonde Rosetta ontdekte dat de ijle 'dampkring' van komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko voor een paar procent uit moleculair zuurstof bestaat (O2), zoals het ook in de aardatmosfeer voorkomt. Dat betekent niet dat er bomen op de ijzige komeet groeien, maar de vondst is wel heel onverwacht. 'We wilden het eerst zelf niet geloven,' aldus onderzoeksleidster Kathrin Altwegg van de Universiteit van Bern.

Komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Beeld NavCam

De ontdekking werpt een nieuw licht op de geboorte van ons zonnestelsel, en vooral op de scheikundige reacties die toen plaatsvonden. Zuurstofmoleculen vallen normaal gesproken snel uiteen onder invloed van energierijke straling, of ze gaan reacties aan met andere atomen. Maar als er moleculair zuurstof afkomstig is uit kometen - ijzige brokstukken die dateren uit de ontstaansperiode van het zonnestelsel - moet dat toen dus al aanwezig zijn geweest. Blijkbaar waren de omstandigheden in dat verre verleden anders dan tot nu toe altijd is gedacht.

De opzienbarende metingen zijn tussen september 2014 en maart 2015 verricht met het Rosina-instrument van Rosetta. Rosina meet de massa van afzonderlijke gasdeeltjes. Zuurstofmoleculen zijn ongeveer even zwaar als zwavelatomen en methanol-moleculen (twee stoffen waarvan de aanwezigheid minder onverwacht is), maar dankzij de grote gevoeligheid van Rosina was het kleine massaverschil toch meetbaar. Op basis van ruim 3000 metingen, gepubliceerd in Nature, is de conclusie onomstotelijk: komeet 67P ademt zuurstof uit.

Co-auteur Ewine van Dishoeck van de Leidse Sterrewacht spreekt net als Altwegg van 'het meest verrassende resultaat van de Rosetta-missie tot nu toe'. In het artikel wordt uiteengezet dat de zuurstofmoleculen niet onlangs ontstaan kunnen zijn - bijvoorbeeld door de inwerking van ultraviolet zonlicht of geladen deeltjes op andere moleculen. In dat geval zouden ze namelijk alleen aan het oppervlak van de komeet voorkomen. Tijdens het verdampen van het komeetijs onder invloed van de zonnewarmte bleef het zuurstofpercentage in de komeetdampkring echter constant. Dat betekent dat de zuurstofmoleculen echt al tijdens het ontstaan in de komeet opgesloten raakten, zo'n 4,6 miljard jaar geleden.

'Geen uitzonderingsgeval'

Volgens de Britse astrochemicus Catherine Walsh, postdoc in Leiden en eveneens co-auteur van het Nature-artikel, kan de ontdekking erop wijzen dat de geboortewolk van het zonnestelsel relatief warm was. 'We hebben tot nu toe slechts in twee andere stervormingsgebieden zuurstofmoleculen ontdekt,' zegt ze. 'Die wolken zijn ook wat warmer en minder ijl dan gemiddeld, waardoor moleculair zuurstof gemakkelijker overleeft.'

Waarom de geboortewolk van de zon zo 'warm' was (20 tot 30 graden boven het absolute nulpunt in plaats van de gebruikelijke 10 graden) is niet bekend. Volgens Altwegg werd de hogere temperatuur mogelijk veroorzaakt door schokgolven in de wolk. Dat zou erop kunnen wijzen dat de geboorte van het zonnestelsel minder kalm en gelijkmatig verliep dan doorgaans wordt aangenomen.

Altwegg verwacht dat andere kometen ook veel zuurstof bevatten. Met telescopen op de grond is de aanwezigheid van zuurstof echter vrijwel niet vast te stellen. 'We gaan nu opnieuw in detail kijken naar oude metingen die midden jaren tachtig zijn gedaan aan komeet Halley, door de Europese ruimtesonde Giotto,' zegt ze. 'Ik denk niet dat 67P een uitzonderingsgeval is.'

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@volkskrant.nl.