Aufschlussreicher Komet

Inzwischen steht fest: Kometen beherbergen keineswegs nur kleine Moleküle, wie man früher dachte, sondern auch solche mit langen Kohlenstoffketten: aromatische Kohlenwasserstoffe, organische Heteromoleküle inklusive Alkohole sowie eine große Vielfalt von schwefelhaltigen Kohlenwasserstoffen. Unter den reinen Kohlenwasserstoffen war die schwerste identifizierte Verbindung Decahydronaphthalin (C10H18), ein stark hydratisiertes Zweiring-Molekül. Insgesamt fanden die Wissenschaftler erstaunlich viele Kohlenwasserstoffe mit Ringstrukturen.

Gelangten Staubkörner direkt ins Instrument, wurde nicht nur sehr viel Ammoniak freigesetzt, sondern auch Schwefelwasserstoff. Das lässt den Schluss zu, dass im Kometen Ammonium-Salze und Säuren, etwa Ameisen- und Essigsäure, existieren. Diese Substanzen stehen in der Astrobiologie aktuell im Fokus, weil sie wichtige Vorläufersubstanzen des Lebens darstellen: Aus ihnen können beispielsweise Aminosäuren entstehen.

Waren Kometen Wasserspender?

Inzwischen lässt sich auch die alte Frage präziser beantworten, woher das Wasser auf der Erde stammt (bdw-Sonderheft 2022, „Der Ursprung der Ozeane“). Bereits frühere Resultate legten nahe, dass der Großteil des irdischen Wassers nicht von Kometen stammt. „Dank der neuen Analysen lässt sich die Herkunft des irdischen Wassers noch wesentlich besser eingrenzen als zuvor“, sagt Altwegg. Durch den Vergleich der Isotopenverhältnisse von Wasserstoff und Xenon auf der Erde und auf Kometen kann man nun schätzen, wie viele Kometen ungefähr auf die Erde einschlugen: Grob gerechnet müssten es um die 100.000 mittlere und größere Impakte gewesen sein. Diese Zahl klingt auch plausibel, wenn man die Krater auf dem Mond zählt. Dann hätten Kometen wie Tschurjumow-Gerassimenko aber nur rund ein Prozent des irdischen Wassers geliefert.

Gleichzeitig stammen aber rund 22 Prozent des atmosphärischen Xenons von Kometen sowie eine große Menge organischer Moleküle und Phosphor in einer wasserlöslichen Form. Phosphor ist ein wichtiger Baustein für die Entwicklung von Leben. Obwohl Kometen für den Wasserhaushalt der Erde nicht wesentlich waren, könnten sie eine Rolle bei der Entstehung des Lebens auf der Erde gespielt haben.

Viele der Moleküle auf Tschurjumow-Gerassimenko stammen aus Prozessen, wie sie auf Planeten kaum stattfinden. In den kalten Tiefen des Alls entstehen auf den Staubkörnern, aus denen sich Kometen bilden, komplexe Moleküle, die anschließend einfrieren und sich nicht mehr verändern. So weisen die Isotopenverhältnisse des Wasserstoffs darauf hin, dass das Wasser auf Tschurjumow-Gerassimenko nie gasförmig war. Dasselbe gilt für andere wasserstoffhaltige Moleküle wie Methan, Äthan, Propan und Butan. Diese sind stark angereichert mit Deuterium. Und die große Zahl an hochflüchtigen Molekülen ist ein weiterer Hinweis darauf, dass der Komet bei sehr tiefen Temperaturen entstand und früher nie in Sonnennähe gelangte.

Raumsonde auf der Lauer

Diese spannenden Erkenntnisse werfen nun eine Reihe neuer Fragen für Planetenforscher auf. Leider wird es bis zur nächsten Kometenmission noch eine Weile dauern. Erst 2029 soll Comet Interceptor starten. Diese ESA-Mission wird zunächst im All in Warteposition gehen, um dann schnell einen Kometen anzusteuern, wenn er ins innere Sonnensystem fliegt. Für eine klassisch geplante Mission wäre die Vorbereitungszeit zu kurz. Dabei hoffen die Forscher auf einen Kometen aus möglichst großer Entfernung – also aus der Oortschen Wolke oder im Idealfall auf ein interstellares Objekt. Allerdings wird der Comet Interceptor das Objekt nur im Vorbeiflug untersuchen können.

„Am besten wäre natürlich eine Mission mit Probenrückholung“, sagt Altwegg. Denn eine andere überraschende Erkenntnis aus der Rosetta-Mission war, dass der Komet aus zwei Teilen besteht, die bei einem Zusammenstoß aneinander haften blieben. Es ist jedoch bis heute nicht verstanden, wie solch ein poröses Material die Kollision überstehen konnte, ohne zu zerbrechen.

Eine Mission, die Proben auf die Erde zurückbringt, wird es wohl erst in zwei oder drei Jahrzehnten geben. Bis dahin bleibt der Datenschatz von Rosetta. „Damit werden noch Generationen von Doktoranden Arbeit haben“, ist Altwegg überzeugt.