Gibt es eine Komet-Fabrik in unserem Universum?

Mehr über die Kometen unseres Sonnensystems zu erfahren, könnte zu Erkenntnissen über unsere eigenen Ursprünge führen. Studienergebnisse haben jetzt belegt, dass alle Kometen unseres Sonnensystems an einem Ort entstehen könnten.

Comet ESA
Entstehen alle Kometen an ein und dem selben Ort im Universum?

Eine neue Studie hat ergeben, dass alle Kometen in unserem Sonnensystem denselben Ursprung haben könnten.

Der Astronom Christian Eistrup wandte chemische Modelle auf vierzehn bekannte Kometen an, die die Sonne umkreisen, und fand ein klares Muster. Seine Ergebnisse werden in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht.

Interessanterweise glauben Wissenschaftler, dass von Kometen auf der Erde abgelagertes Material für die Erde verantwortlich sein könnte, was bedeutet, dass diese Forschung uns auch sagen könnte, wo wir herkommen.

Funky Orbits

„Kometen sind überall, und manchmal mit sehr merkwürdigen Umlaufbahnen um die Sonne. In der Vergangenheit haben Kometen sogar die Erde getroffen“, sagte Christian Eistrup in einer Pressemitteilung.

„Wir wissen, woraus Kometen bestehen und welche Moleküle in ihnen vorhanden sind. Sie variieren in ihrer Zusammensetzung, werden aber normalerweise nur als eine Gruppe von Eiskugeln betrachtet. Deshalb wollte ich wissen, ob Kometen tatsächlich eine Gruppe sind, oder ob sich verschiedene Untergruppen bilden lassen“, sagte der Astronom.

Während seiner Doktorarbeit an der Universität Leiden fragte sich Eistrup, was passieren würde, wenn er bestehende chemische Modelle auf Kometen anwenden würde. Zu dem Forschungsteam am Leidener Observatorium, dem er angehörte, gehörte auch der Kavli-Preisträger Ewine van Dishoeck.

Das Team entwickelte Modelle zur Vorhersage der chemischen Zusammensetzung von protoplanetaren Scheiben – flache Scheiben aus Gas und Staub umgeben Sterne in früher Entstehung. Praktischerweise erwiesen sich diese Leidener Modelle auch als hilfreich, um einige Erkenntnisse über die Entstehung von Kometen zu gewinnen.

„Ich dachte, es wäre interessant, unsere chemischen Modelle mit veröffentlichten Daten über Kometen zu vergleichen“, sagte der Astronom.

„Glücklicherweise hatte ich die Hilfe von Ewine. Wir führten einige Statistiken durch, um festzustellen, ob es in unserem jungen Sonnensystem eine besondere Zeit oder einen besonderen Ort gibt, an dem unsere chemischen Modelle auf die Daten von Kometen treffen.

Es stellte sich heraus, dass dies der Fall war, und zwar in einem überraschenden Ausmaß. Alle vierzehn getesteten Kometen zeigten den gleichen Trend. „Es gab ein einziges Modell, das am besten zu jedem Kometen passte, was darauf hindeutet, dass sie den gleichen Ursprung haben.

Ausgehend von unserer Sonne

Der Ursprung, den die Forscher ausmachten, liegt irgendwo in der Nähe unserer jungen Sonne, zu einer Zeit, als sie von einer protoplanetaren Scheibe umgeben war und sich unsere Planeten im frühesten Stadium ihrer Entstehung befanden.

Das Modell schlug ein Gebiet um die Sonne vor, in dem Kohlenmonoxid in seiner Eisform vorliegt – relativ weit entfernt von der frühen Sonne.

„An diesen Orten schwankt die Temperatur zwischen 21 und 28 Kelvin, was etwa minus 250 Grad Celsius entspricht. Das ist sehr kalt, so kalt, dass fast alle Moleküle, die wir kennen, Eis sind.

„Aus unseren Modellen wissen wir, dass es in der Eisphase einige Reaktionen gibt – wenn auch sehr langsam, in einem Zeitrahmen von 100.000 bis 1 Million Jahren. Aber das könnte erklären, warum es verschiedene Kometen mit unterschiedlicher Zusammensetzung gibt.

Die Forscher sagen, dass, obwohl die Kometen anscheinend am selben Ort entstanden sind, ihre Bahnen durch die Schwerkraft verschiedener Planeten und Raumobjekte gestört worden sein könnten – dies erklärt die unterschiedlichen Standorte und Bahnen der Kometen in unserem Sonnensystem.

Eistrup möchte an diese Forschung mit größeren Stichprobengrößen anknüpfen – er räumt ein, dass nur die Untersuchung von vierzehn Kometen eine recht kleine Stichprobengröße ist.

Diese Forschung könnte Einblick in unsere eigene Herkunft geben. „Wir wissen immer noch nicht, wie das Leben auf der Erde begann“, sagt Eistrup. „Aber die Chemie auf Kometen könnte zur Produktion von organischen Molekülen führen, darunter einige Bausteine für Leben. Und wenn der richtige Komet auf den richtigen Planeten mit der richtigen Umgebung auftrifft, könnte das Leben beginnen zu wachsen. Wir wären vielleicht einfach der richtige Planet gewesen.