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Zweck der naturwissenschaftlichen Forschung ist natürlich, möglichst viele Publikationen rauszuhauen (und zu erkunden, was die Welt im Innersten zusammenhält, wenn das Eintreiben von Drittmitteln da noch Zeit für lässt).

Das gilt natürlich auch für die Rosetta-Mission. Und da ist gerade erst das erste ‚richtige‘, also begutachtete Paper herausgekommen. Natürlich standesgemäß in Science: 67P/Churyumov-Gerasimenko, a Jupiter family comet with a high D/H Ratio von Kathrin Altwegg an der Uni Bern, zusammen mit 32 Mitautoren (wenn ich richtig gezählt habe). Solche Geräte sind komplexe Angelegenheiten, und Massenspektrometer wie ROSINA  (Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis) erst recht, da erwartet man lange Autorenlisten (die z.B. in der Nuklearphysik noch viel länger sind). Dieses Gerät wurde in Bern entwickelt, und ist ein Massenspektrometer zur Untersuchung der Gasteilchen im Koma des Kometen. Also nicht auf der Oberfläche, sondern im Orbit um den Kern.

Und die präsentierten Ergebnisse haben schon mal ordentlich Wellen geschlagen [/eher schlechtes Wortspiel]. Denn eine der Fragen, die zu lösen Rosetta auszog, war die Herkunft des irdischen Wassers zu klären.

Zum Glück besteht Wasser zum größten Teil aus Wasserstoff, dessen Isotope vergleichsweise einfach zu analysieren sind. Je schwerer die Isotope, desto schwieriger ist es, sie im Massenpektrometer rein technisch zu unterscheiden, weil der relative Massenunterschied eben mit zunehmender Gesamtmasse immer kleiner wird. Die Massenunterschiede sind am leichtgewichtigen Ende des Periodensystems noch riesig (D, als 2H ist doppelt so schwer wie 1H).

Die Isotopen-Verhältnisse von irdischem Wasser sind wohlbekannt, wie auch die von so ziemlich allen extraterrestrischen Materialien in den irdischen Sammlungen. Deshalb ist so ein Isotopenverhältnis schon sehr aussagekräftig. Auch wenn die Sauerstoffisotopie ist in der Meteoritenforschung das letzte Wort darstellt, wenn man eine Probe einordnen will. Sie Sauerstoffisotope wurde übrigens auch gemessen (allerdings nur 16O und 18O, nicht das für extraterrestrische Angelegenheiten wichtige 17O). Hier sind die Ergebnisse laut der Studie noch nicht ganz so prall – „statistics are too poor to come to a conclusion„. Aber die Messungen haben gerade erst begonnen, da geht sicher noch einiges. Die Ergebnisse sind so weit ‚Solar‘, also Sonnensystem-Durchschnitt.

Was kam also bei der Sache heraus ? Das Verhältnis (Ratio) zwischen dem schweren 2H (D) und leichten 1H (H) liegt deutlich über dem des irdischen Ozeanwassers. Und zwar noch höher, als bei allen bisher gemessenen Kometen. Dank Infrarot-Spektroskopie war es nämlich schon bisher möglich, einen Eindruck von der D/H Isotopie in Kometenwasserdampf zu bekommen. Aber die direkte Messung ist dann halt schon etwas genauer (auch für Halley wurde direkt gemessen, lange ist es her). Generell liegen die langperiodischen Kometen aus der Oortschen Wolke deutlich über dem irdischen D/H-Ratio. Die kurzperiodischen Kometen dagegen liegen nur ein wenig darüber. 103P/Hartley 2 überlappt sogar mit den irdischen Werten. 67P/Churyumov-Gerasimenko liegt über allen bisher gemessenen D/H Ratios für Kometen – und eigentlich ist er ein kurzperiodischer Komet. Das macht die Einteilung natürlich etwas komplizierter.

Meteorite dagegen haben D/H im Wasser ähnlich der Erde, also dürften Asteroide ein besseres Startmaterial ergeben. Die großen Gaskugeln des äußeren Sonnensystems liegen unterhalb der irdischen Ratios.

Interessanterweise nicht erwähnt in dem Paper werden die IDP, die Interplanetary Dust Particles. Diese Staubbrösel, die von hoch in der Atmosphäre von Flugzeugen aufgefangen werden, stammen wohl zu einem ordentlichen Teil von Kometen. Ihre D/H Ratios überlappen auch mit denen der Erde. Auch hier gab es kürzlich eine Studie, die auf einen Zusammenhang zum irdischen Wasser hindeutete – allerdings mit einem Haken: Das Wasser entstand aus H-Ionen des Sonnenwindes und Sauerstoff der Minerale in den Staubbröseln.

Eigentlich sollten auch Isotopenmessungen auf der Kometenoberfläche stattfinden, mit Ptolemy. Trotz der Probleme scheint es zwar Daten zu geben, aber ist noch nichts Konkretes veröffentlicht.

Auf er Herbsttagung der AGU demnächst sollte einiges an neuen Ergebnissen präsentiert werden, also sollten die Veröffentlichungen jetzt deutlich anziehen.

Ein Kommentar zu “Rosetta: ROSINA als erstes im Ziel

  1. Pingback: Live-Blog zum AGU Fall Meeting (San Francisco) | Skyweek Zwei Punkt Null

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