Puslespil om nitrogen løst takket være kometanaloger

En af livets grundlæggende byggesten er nitrogen. Et internationalt konsortium var i stand til at påvise ammoniumsalt indeholdende nitrogen på kometoverfladen af ​​Chury takket være en metode, der brugte analoger til kometmateriale. Metoden, som undersøgelsen om påvisning af ammoniumsalt bygger på, er udviklet ved universitetet i Bern.

Kometer og asteroider er objekter i vores solsystem, som ikke har udviklet sig meget, siden planeterne blev dannet. Som resultat, de er på en måde solsystemets arkiver, og at bestemme deres sammensætning kunne også bidrage til en bedre forståelse af planeternes dannelse.

En måde at bestemme sammensætningen af ​​asteroider og kometer på er at studere sollyset, der reflekteres af dem, da materialerne på deres overflade absorberer sollys ved bestemte bølgelængder. Vi taler om en komets spektrum, som har visse absorptionsegenskaber. VIRTIS (Synlig, Infrarødt og termisk billedspektrometer) om bord på den europæiske rumorganisations (ESA) Rosetta-rumsonde kortlagde overfladen af ​​kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, kendt som Chury for kort, fra august 2014 til maj 2015. Dataene indsamlet af VIRTIS viste, at kometoverfladen er ensartet næsten overalt med hensyn til sammensætning:Overfladen er meget mørk og lidt rød i farven, på grund af en blanding af kompleks, kulstofholdige forbindelser og uigennemsigtige mineraler. Imidlertid, den nøjagtige karakter af de forbindelser, der er ansvarlige for de målte absorptionsegenskaber på Chury, har indtil nu været vanskelig at fastslå.

Cometary analoge gav løsningen på puslespillet

For at identificere hvilke forbindelser der er ansvarlige for absorptionsegenskaberne, forskere ledet af Olivier Poch fra Institut for Planetologi og Astrofysik ved Université de Grenoble Alpes udførte laboratorieforsøg, hvor de skabte kometanaloger og simulerede forhold, der ligner dem i rummet. Poch havde udviklet metoden sammen med forskere fra Bern, da han stadig arbejdede på University of Bern Physics Institute. Forskerne testede forskellige potentielle forbindelser på kometanalogerne og målte deres spektre, ligesom VIRTIS-instrumentet ombord på Rosetta havde gjort med Churys overflade. Forsøgene viste, at ammoniumsalte forklarer specifikke træk i Churys spektrum.

Antoine Pommerol fra University of Bern Physics Institute er en af ​​medforfatterne til undersøgelsen, som nu er udgivet i Videnskab . Han forklarer:"Mens Olivier Poch arbejdede på universitetet i Bern, vi udviklede i fællesskab metoder og procedurer til at skabe replikaer af overfladerne af kometkerner." Overfladerne blev ændret ved at sublimere isen på dem under simulerede rumforhold. "Disse realistiske laboratoriesimuleringer giver os mulighed for at sammenligne laboratorieresultater og data registreret af instrumenterne på Rosetta eller andre kometmissioner. Den nye undersøgelse bygger på disse metoder for at forklare det stærkeste spektrale træk observeret af VIRTIS-spektrometeret med Chury, " Pommerol fortsætter. Nicolas Thomas, Direktør for University of Bern Physics Institute og også medforfatter af undersøgelsen, siger:"Vores laboratorium i Bern giver de ideelle muligheder for at teste ideer og teorier med eksperimenter, der er blevet formuleret på baggrund af data indsamlet af instrumenter på rummissioner. Dette sikrer, at fortolkningerne af dataene virkelig er plausible."

Vital byggesten "gemmer sig" i ammoniumsalte

Resultaterne er identiske med dem fra Bern-massespektrometeret ROSINA, som også havde indsamlet data om Chury om bord på Rosetta. En undersøgelse offentliggjort i Natur astronomi i februar under ledelse af astrofysiker Kathrin Altwegg var den første til at opdage nitrogen, en af ​​livets grundlæggende byggesten, i den tågede dækning af kometer. Den havde "gemt" sig i Chury's tågede dækning i form af ammoniumsalte, hvis forekomst ikke kunne måles før nu.

Selvom den nøjagtige mængde salt stadig er svær at estimere ud fra de tilgængelige data, det er sandsynligt, at disse ammoniumsalte indeholder det meste af det nitrogen, der findes i Chury-kometen. Ifølge forskerne, resultaterne bidrager også til en bedre forståelse af udviklingen af ​​nitrogen i det interstellare rum og dets rolle i præbiotisk kemi.