Ein Komet aus einem anderen Sternsystem hat Astronomen mit verstecktem Methan und exotischer Chemie überrascht, die fast beispiellos in unserem Sonnensystem ist.
Das James Webb Weltraumteleskop der NASA hat den ersten chemischen Fingerabdruck eines interstellaren Objekts im mittleren Infrarot aufgenommen und enthüllt, dass der Komet 3I/ATLAS Methangas und außergewöhnlich hohe Kohlendioxidwerte enthält. Die Ergebnisse wurden in The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
Methan tauchte erst auf, nachdem der Komet die Sonne passiert hatte
Zum ersten Mal haben Wissenschaftler direkt Methangas auf einem Besucher aus einem anderen Sternsystem identifiziert. Methan ist extrem flüchtig, das heißt, es kann schnell von festem Eis in Gas übergehen. Sein Auftauchen erst nachdem der Komet bereits nahe an der Sonne vorbeigezogen war, deutet darauf hin, dass das Methan unter der Oberfläche begraben lag.
Die oberen Schichten des Kometen schützten das Methaneis wahrscheinlich, bis die Sonneneinstrahlung tiefer in das eisige Innere eindrang. Auch das Verhältnis von Methan zu Wasser überraschte die Forscher. Es ist viel höher als das, was typischerweise bei Kometen aus unserem eigenen Sonnensystem zu sehen ist, und nur eine Handvoll bekannter Beispiele zeigen ähnliche Eigenschaften.
Kohlendioxidwerte übertreffen die von Kometen im Sonnensystem bei weitem
Die Beobachtungen bestätigten auch ein weiteres ungewöhnliches Merkmal von 3I/ATLAS. Der Komet setzt außergewöhnlich große Mengen an Kohlendioxid im Verhältnis zu Wasser frei, was die üblicherweise bei Kometen im Sonnensystem gemessenen Werte bei weitem übersteigt.
Zusammen deuten die Methan- und Kohlendioxidmessungen auf eine Entstehungsgeschichte hin, die sich erheblich von der der meisten Kometen unterscheidet, die um unsere Sonne entstanden sind. Die Ergebnisse legen nahe, dass 3I/ATLAS in einer sehr anderen chemischen Umgebung entstanden ist, bevor er seine Reise durch den interstellaren Raum begann.
Die Forscher nutzten Webbs MIRI-Instrument während zwei Beobachtungssitzungen, nachdem der Komet seinen sonnennächsten Punkt passiert hatte. Die erste Beobachtungsrunde fand am 15. und 16. Dezember statt, als 3I/ATLAS etwa 205 Millionen Meilen von der Sonne entfernt war. Eine zweite Runde folgte am 27. Dezember, als der Komet etwa 236 Millionen Meilen entfernt war.
Webb verfolgte auch, wie sich die Aktivität des Kometen veränderte, als er sich weiter von der Sonne entfernte. Die Wissenschaftler beobachteten einen starken Rückgang der Gasproduktion, wobei Wasser den steilsten Rückgang zeigte. Dieses Verhalten ist zu erwarten, da der Komet weniger Sonnenenergie erhält. Wenn die Temperaturen sinken, verdampft weniger Eis von der Oberfläche und den oberflächennahen Schichten. Wasser ist weniger flüchtig als Methan oder Kohlendioxid, was bedeutet, dass seine Gasproduktion schneller zum Erliegen kommt, wenn der Komet abkühlt.
Der chemische Fingerabdruck von 3I/ATLAS ist nun der detaillierteste, der jemals für ein interstellares Objekt gewonnen wurde, und bietet einen seltenen direkten Blick auf Material, das in einem anderen Planetensystem entstanden ist.
