At flyve gennem kometen Churys støvsky løser kemisk mysterium

Under ledelse af astrofysiker Kathrin Altwegg, Berner-forskere har fundet en forklaring på, hvorfor meget lidt nitrogen tidligere kunne stå for i kometets tågeformede dækning:byggestenen til liv opstår overvejende i form af ammoniumsalte, hvis forekomst ikke tidligere kunne måles. Saltene kan være en yderligere indikation på, at kometnedslag kan have gjort livet på Jorden muligt i første omgang.

For mere end 30 år siden, den europæiske kometmission Giotto fløj forbi Halleys komet. Berner-ionmassespektrometeret IMS, ledet af prof. em. Hans Balsiger, var ombord. Et centralt fund fra målingerne taget af dette instrument var, at der så ud til at være mangel på nitrogen i Halleys koma - den tågede dækning af kometer, som dannes, når en komet passerer tæt på solen. Selvom nitrogen (N) blev opdaget i form af ammoniak (NH3) og blåsyre (HCN), forekomsten var langt fra den forventede kosmiske forekomst. Mere end 30 år senere, forskere har løst dette mysterium takket være en lykkelig ulykke. Dette er et resultat af analysen af ​​data fra Berner-massespektrometeret ROSINA, som indsamlede data om kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, kaldet Chury for kort, ombord på ESA-rumsonden Rosetta (se infoboks nedenfor).

Risikofyldt flyvning gennem kometen Churys støvsky

Mindre end en måned før afslutningen på Rosetta-missionen, rumsonden var kun 1,9 km over Churys overflade, da den fløj gennem en støvsky fra kometen. Dette resulterede i en direkte påvirkning af støv i ionkilden af ​​massespektrometeret ROSINA-DFMS (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis-Double Focusing Mass Spectrometer), ledet af universitetet i Bern. Kathrin Altwegg, ledende forsker på ROSINA og medforfatter til det nye studie offentliggjort i dag i det prestigefyldte tidsskrift Natur astronomi , siger:"Dette støv ødelagde næsten vores instrument og forvirrede Rosettas positionskontrol."

Takket være flyvningen gennem støvskyen, det var muligt at påvise stoffer, som normalt forbliver i kometens kolde miljø på støvpartiklerne og derfor ikke kan måles. Mængden af ​​partikler, hvoraf nogle aldrig før var blevet målt på en komet, var forbløffende. I særdeleshed, forekomsten af ​​ammoniak, den kemiske forbindelse af nitrogen og brint med formlen NH3, var pludselig mange gange større. "Vi kom op med ideen om, at forekomsten af ​​ammoniak i ROSINA-dataene potentielt kunne spores tilbage til forekomsten af ​​ammoniumsalte, " forklarer Altwegg. "Som et salt, ammoniak har en meget højere fordampningstemperatur end is og er derfor for det meste til stede i form af et fast stof i det kolde miljø på en komet. Det har ikke været muligt at måle disse faste stoffer, hverken gennem fjernmåling med teleskoper eller på stedet indtil nu."

Ammoniumsalt og dets rolle i livets fremkomst

Omfattende laboratoriearbejde var nødvendigt for at bevise tilstedeværelsen af ​​disse salte i kometis. "ROSINA-teamet har fundet spor af fem forskellige ammoniumsalte:ammoniumchlorid, ammoniumcyanid, ammoniumcyanat, ammoniumformiat og ammoniumacetat, " siger kemikeren på ROSINA-teamet og medforfatter til den aktuelle undersøgelse, Dr. Nora Hänni. "Indtil nu, det tilsyneladende fravær af nitrogen på kometer var et mysterium. Vores undersøgelse viser nu, at det er meget sandsynligt, at nitrogen er til stede på kometer, nemlig i form af ammoniumsalte, " Hänni fortsætter.

De opdagede ammoniumsalte omfatter adskillige astrobiologisk relevante molekyler, som kan resultere i udvikling af urinstof, aminosyrer, adenin og nukleotider. Kathrin Altwegg siger:"Dette er bestemt en yderligere indikation på, at kometnedslag kan være forbundet med fremkomsten af ​​liv på Jorden."