Neue Studie über Kometen gibt Einblick in die chemische Zusammensetzung des frühen Sonnensystems

Eine neue Studie der University of Central Florida hat starke Unterstützung dafür gefunden, dass das Ausgasen von Molekülen aus Kometen das Ergebnis der Zusammensetzung unseres Sonnensystems von Anfang an sein könnte.

Die Ergebnisse veröffentlicht wurden heute in Das Planetary Science Journal.

Die Studie wurde von Olga Harrington Pinto geleitet, einer Doktorandin am Department of Physics der UCF, das Teil des College of Sciences ist.

Die Messung des Verhältnisses bestimmter Moleküle, die nach dem Ausgasen von Kometen vorhanden sind, kann Einblicke in die chemische Zusammensetzung früher Sonnensysteme und die physikalische Verarbeitung von Kometen nach ihrer Entstehung geben, sagt Harrington Pinto. Ausgasen ist, wenn Kometen, die kleine Körper aus Staub, Gestein und Eis im Sonnensystem sind, sich erwärmen und beginnen, Gase freizusetzen.

Als Teil ihrer Dissertationsforschung stellte Harrington Pinto die Mengen an Wasser, Kohlendioxid und Kohlenmonoxidgasen von 25 Kometen zusammen, um Vorhersagen über die Entstehung und Entwicklung des Sonnensystems zu testen.

Dadurch konnten fast doppelt so viele Kohlenmonoxid-/Kohlendioxiddaten von Kometen untersucht werden. Die Messungen stammen aus einer Vielzahl von wissenschaftlichen Publikationen. Sie kombinierte sorgfältig Daten, die mit verschiedenen Teleskopen und verschiedenen Forschungsteams bei gleichzeitigen Messungen gewonnen wurden, und sie konnte bestätigen, dass die Daten alle gut kalibriert waren.

„Eines der interessantesten Ergebnisse ist, dass sehr weit von der Sonne entfernte Kometen mit Umlaufbahnen in der Oortschen Wolke, die nie oder nur selten in der Nähe der Sonne kreisten, beobachtet wurden, dass sie in ihrer Koma mehr CO2 als CO2 produzieren, während Kometen, die dies getan haben viele weitere Reisen in die Nähe der Sonne verhalten sich genau umgekehrt“, sagt Harrington Pinto. „Das hatte man noch nie so schlüssig gesehen.“

„Interessanterweise stimmen die Daten mit Vorhersagen überein, dass Kometen, die sehr weit von der Sonne entfernt in der Oortschen Wolke hingen, auf ihrer Oberfläche möglicherweise so stark von kosmischer Strahlung bombardiert wurden, dass eine CO-arme äußere Schicht entstand“, sagte Harrington Pinto sagt. „Nach ihrer ersten oder zweiten Reise in die Nähe der Sonne wird diese verarbeitete äußere Schicht von der Sonne abgesprengt und enthüllt eine viel unberührtere Kometenzusammensetzung, die viel mehr CO freisetzt.“

Die Forscherin sagt, der nächste Schritt für die Arbeit sei die Analyse der ersten Zentauren-Beobachtungen, die ihr Team mit dem James-Webb-Weltraumteleskop gemacht habe, um das Kohlenmonoxid und Kohlendioxid direkt zu messen und die Ergebnisse mit dieser Studie zu vergleichen.

Harrington Pinto erhielt ihren Master of Science in Physik von der University of South Florida. Sie arbeitete an dieser Studie mit Maria Womack, einer Honorarprofessorin an der UCF; Yanga R. Fernandez, Professor an der UCF; und James Bauer, Professor an der University of Maryland.