Der Komet «Tschuri» gast uralten Sauerstoff aus In der Atmosphäre des Kometen «Tschuri» haben Astronomen überraschenderweise Sauerstoff nachgewiesen. Alles deutet darauf hin, dass das Gas älter als das Sonnensystem ist.

Nahaufnahme vom Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko, aufgenommen aus einer Entfernung von 28 Kilometern. (Bild: ESA/Rosetta/NAVCAM)

In der Atmosphäre des Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko haben Forscher einen Stoff entdeckt, den sie dort am allerwenigsten vermutet hätten: Sauerstoff. In einer Publikation in der Fachzeitschrift «Nature» berichtet die Gruppe um Kathrin Altwegg von der Universität Bern, dass auf hundert Wassermoleküle etwa vier Sauerstoffmoleküle kommen. Damit ist Sauerstoff nach Wasser, Kohlenmonoxid und Kohlendioxid das vierthäufigste Molekül in der Gashülle des Kometen. Die Untersuchung deutet darauf hin, dass der Sauerstoff im Kometen «Tschuri» älter ist als unser Sonnensystem.

Rätselhafte Herkunft

Sauerstoff ist äusserst reaktiv. Normalerweise sollte er sich im frühen Sonnensystem mit dem reichlich vorhandenen Wasserstoff zu Wasser verbunden haben. Niemand habe deshalb erwartet, in der Gashülle eines Kometen nennenswerte Mengen an Sauerstoff zu finden, sagt Altwegg. Als sie die Messergebnisse des Massenspektrometers Rosina zum ersten Mal gesehen habe, habe sie ihren Augen nicht getraut. Weitere Analysen hätten aber gezeigt, dass der Effekt weder auf einen Instrumentenfehler noch auf eine Verunreinigung durch den Treibstoff der Sonde zurückzuführen sei.

Also machten sich die Forscher auf die Suche nach einer anderen Erklärung. Zunächst schlossen sie aus, dass der Sauerstoff durch die Spaltung von Wassermolekülen entstanden ist. Der Komet war mehrere Milliarden Jahre dem zersetzenden Bombardement der kosmischen Strahlung ausgesetzt. Im Prinzip hätte sich also in den äusseren Schichten des Kometenkerns Sauerstoff ansammeln können, der nun nach und nach ausgast. Dagegen spricht, dass der ins innere Sonnensystem katapultierte Komet schon mehrmals nahe an der Sonne vorbeigeflogen ist. Da er dabei jeweils einige Meter an Dicke verliert, wäre der über Jahrmilliarden angesammelte Sauerstoff längst verloren.

Ebenso schliessen die Forscher aus, dass der Sauerstoff erst in jüngster Zeit durch die Spaltung von Wassermolekülen entstanden ist. Das lasse nur eine Schlussfolgerung zu, so Altwegg. Der nun entdeckte Sauerstoff müsse bereits in den Eiskörnchen eingeschlossen gewesen sein, aus denen sich vor 4,6 Milliarden Jahren der Kometenkern gebildet habe.

Unveränderte Eispartikel

Das allerdings lässt sich nicht so einfach mit gängigen Vorstellungen über die Entstehung unseres Sonnensystems vereinbaren. Bis jetzt geht man davon aus, dass die in dunklen Molekülwolken gebildeten Eiskörnchen die Bedingungen im frühen Sonnensystem nicht unversehrt überstanden haben. Die Modelle sagen vielmehr voraus, dass die Eispartikel prozessiert wurden, bevor sie Eingang in Kometen und die Vorläufer der heutigen Planeten fanden. Das aber hätte der in den Eiskörnchen eingeschlossene Sauerstoff kaum überlebt. Der Nachweis des primordialen Sauerstoffs ist für Altwegg deshalb ein Grund, einige Modelle für die Entstehung unseres Sonnensystems zu hinterfragen.