Ammoniumzouten gevonden op komeet 67P/Churyumov-Gerisamenko

komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko
komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko gefotografeerd door de Rosetta-sonde vanaf een afstand van 103 km (credit ESA)

Wetenschappers hebben ammoniumzouten gevonden op het oppervlak van komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko. Ze hebben die zouten gevonden door het bestuderen van gegevens van de Visible, Infrared and Thermal Imaging Spectrometer (VIRTIS). Dit instrument is aan boord van de Rosetta ruimtesonde die tussen augustus 2014 en mei 2015 de komeet bestudeerde.

Het nieuwe onderzoek werd geleid door Olivier Poch van het Institut de Planetologie et d’Astrophysique de Grenoble in Frankrijk. Het onderzoek werd in het tijdschrift Science gepubliceerd. Het draagt bij aan de complementaire metingen verkregen in de atmosfeer, de coma, van de komeet. Deze metingen werden verkregen met de ROSINA (Rosetta Orbiter-spectrometer for Ion and Neutral Analysis), die eerder dit jaar in Nature Astronomy werden gepubliceerd.

VIRTIS nam de komeet waar gedurende de eerste helft van de Rosetta-missie. De gegevens onthulden dat het oppervlak zo donker als kool is en dat het lichtelijk rood wordt gekleurd door een mengsel van op koolstof gebaseerde moleculen en ondoorzichtige mineralen

Het instrument nam ook plaatselijke plekken van waterijs en koolstofdioxide ijs waar samen met een bijna alom aanwezige absorptie op een golflengte van 3,2 µm. Het bleef echter onbekend waardoor deze infrarode absorptie op die golflengte werd veroorzaakt.

Om dit raadsel op te lossen maakte een team van wetenschappers in een laboratorium kunstmatige komeetoppervlaktes die ze testten op eigenschappen en vergeleken met de waarnemingen van VIRTIS.

Hiertoe maakten de onderzoekers kleine waterijsdeeltjes die donker stof en aan scala aan andere componenten bevatten. Deze deeltjes werden blootgesteld aan omstandigheden vergelijkbaar met die van een komeet: vacuüm en lage temperaturen. Na verschillende uren was al het ijs gesublimeerd waarna er een oppervlak van poreus stof overbleef dat grote gelijkenis vertoonde met het oppervlak van een komeet.

Het resultaat van die experimenten wees er op dat de mysterieuze absorptie die door VIRTIS op komeet 67P was waargenomen voornamelijk wordt veroorzaakt door zouten van ammonium (NH4+) die zijn gemengd met donker stof. Ze werden overal van de komeet aangetroffen

De aanwezigheid van deze zouten verhogen vermoedelijk de hoeveelheid stikstof die wetenschappers voorheen op de komeet verwachtten aan te treffen, aanzienlijk. Bovendien heeft het mogelijk ook invloed op de hoeveelheden stikstof op andere kometen. De bevindingen komen bovendien overeen met de recentere detectie van gassen die geproduceerd worden door het sublimeren van ammoniumzouten op stofdeeltjes die door de komeet worden uitgestoten. Deze waarnemingen werden gedaan met behulp van het ROSINA-instrument aan boord van de Rosetta.

Een vergelijkbaar absorptieprofiel is ook op verschillende asteroïden, zowel in de hoofdgordel als in de Trojaanse familie bij Jupiter, aangetroffen. Ook de Jupitermaan Himalia vertoont een dergelijk profiel. Het suggereert dat ook deze objecten ammoniumzouten bevatten.

De aanwezigheid van deze zouten zou kunnen duiden op een verband in de chemische samenstelling tussen asteroïden, kometen en mogelijk de proto-zonnenevel, wat een prikkelend scenario oplevert voor de afgifte van stikstof – een sleutelelement voor de chemie van het leven zoals we dat op Aarde kennen – naar de binnenplaneten van het zonnestelsel.

 

Eerste publicatie: 16 maart 2020
Bron: spacedaily en anderen