Stammen alle Kometen im Sonnensystem vom gleichen Ort?

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Aufnahme des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko durch die europäische Kometensonde „Rosetta“. Copyright: ESA/Rosetta/NAVCAM

Aufnahme des Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko durch die europäische Kometensonde „Rosetta“.
Copyright: ESA/Rosetta/NAVCAM

Leiden (Niederlande) – Eine aktuelle Studie zeigt: Alle Kometen in unserem Sonnensystem könnten am gleichen Ort „geboren“ worden sein. Die Erkenntnis einer aktuellen Untersuchung hätte auch Auswirkungen auf unser Verständnis vom Ursprung des Lebens – nicht nur auf der Erde.

Wie die Astronomen Christian Eistrup, Catherine Walsh von der University of Leeds und Ewine van Dishoeck von der Universiteit Leiden aktuell im Fachjournal „Astronomy & Astrophysics“ (DOI: 10.1051/0004-6361/201935812) berichten, haben sie anhand chemischer Modelle von 14 gut erforschter und untersuchter Kometen ein erstaunliches Verteilungsmuster entdeckt.

Kometen bestehen hauptsächlich aus Eis, Staub und kleinen, gesteinsartigen Partikeln – dreckige Schneebälle eben. „Kometen finden sich überall im Sonnensystem und haben teilweise recht kuriose Umlaufbahnen um die Sonne“, erläutert Eistrup und führt weiter aus: „Einige davon haben in der Vergangenheit auch schon unsere Erde getroffen. Wir wissen, aus was Kometen bestehen und über welche Kerne sie verfügen. Sie unterscheiden sich zwar in ihrer Zusammensetzung, werden aber grundsätzlich als eine Gruppe eisiger Körper betrachtet. In unserer Studie wollten wir herausfinden, ob alle Kometen tatsächlich einer Gruppe angehören, oder ob sie auch voneinander unterschieden werden können.“

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Gemeinsam mit van Dieshoeck entwickelte Eistrup Modelle zur Vorhersage der chemischen Zusammensetzung sogenannter protoplanetarer Scheiben – also jener Staub- und Trümmerscheiben um junge Sterne, aus denen heraus sich im Lauf der Zeit durch Zusammenballung Protoplaneten und später dann Planeten bilden. „Wenn wir diese Scheiben verstehen, verstehen wir auch noch besser, wie genau Planeten entstehen“, so die Autoren der Studie.

In einem weiteren Schritt verglichen die Wissenschaftler dann diese Modelle mit den Daten von 14 bekannten Kometen. Auf diese Weise suchten die Forscher nach einem bestimmten Ort, an dem im frühen Sonnensystem zu einer bestimmten Zeit die Daten der Modelle mit denen der Kometen übereinstimmten.

„Tatsächlich wurden wir auf erstaunlich genaue Weise fündig”, berichten Eistrup und van Dishoeck weiter. Während die Forscher zunächst hofften, Übereinstimmungen von wenigsten einigen wenigen der untersuchten 14 Kometen zu finden, stellten sie erstaunt fest, dass alle 14 einem Trend folgten: „unter den vielen Modellvorhersagen, die wir untersucht haben, fand sich eines, dass wirklich auf jeden der von uns untersuchten Kometen zutraf und die beste Übereinstimmung lieferte. Das wiederum legt nahe, dass sie alle vom gleichen Ort abstammen.

Dieser Ort, so erläutert die Studie weiter, lag damals nicht weit von der jungen Sonne entfernt, als diese noch von einer protoplanetaren Scheide umkreist wurde und sich die Planeten erst noch bildeten. Das Modell beschreibt denn auch eine Zone um die junge Sonne, die aber dennoch weit genug von deren Kern entfernt war, innerhalb derer Kohlenmonoxid zu Eis gefriert. „An diesen Orten variierten die Temperaturen zwischen 21 bis 28 Kelvin, also in etwa um minus 250 Grad Celsius. Das ist sehr kalt – so kalt, dass nahezu alle Moleküle die wir kennen, zu eisförmig sind.

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Anhand ihrer Modelle wissen die Forscher, dass dortige chemische Reaktionen innerhalb der Eisphase sehr lange dauern können: “Wir reden hier von einem wirklich sehr langen Zeitraum von 100.000 bis einer Million Jahre“, so Eistrup. „Das würde aber wiederum die unterschiedlichen Zusammensetzungen der Kometen recht gut erklären.”

Wenn aber alle Kometen aus der gleichen Region um die junge Sonne stammen, wie kommt es dann, dass sie heute im ganzen Sonnensystem und auf teilweise extrem unterschiedlichen Umlaufbahnen unser Zentralgestirn umkreisen? Diese Frage beantworten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen mit dem Hinweis auf die zahlreichen wechselwirkenden Gezeitenkräfte, die auf die Kometen im Laufe der Zeit einwirkten und nennen beispielsweise den Gasriesen Jupiter als Grund.

Obwohl bislang erst 14 Kometen in die Analyse einbezogen wurden, so hoffen die Autoren schon bald auf weitere Daten zu weiteren Kometen, um ihre Hypothese weiterführend überprüfen zu können.

„Bislang wissen wir immer noch nicht ganz genau, wie das Leben auf der Erde einst entstanden ist. Aber die Chemie der Kometen kann auch zur Entstehung organischer Moleküle und damit auch der Bausteine des Lebens führen. Wenn dann also die richtigen Kometen den richtigen Planeten mit den richtigen Zutaten zur richtigen Zeit treffen, kann das Leben seinen Lauf nehmen“, so Eistrup abschließend. „Wenn wir also den Geburtsort der Kometen kennen, verstehen wir möglicherweise auch die Geburt des Lebens auf der Erde besser als bisher.“

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Quelle: Universiteit Leiden

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