Die interstellare Kommission 3I/ATLAS, die aus dem interstellaren Raum in das Sonnensystem eingetroffen ist, hat Astronomen mit ihrem ungewöhnlichen chemischen Zusammenspiel überrascht. Beobachtungen des ALMA-Teleskops in Chile zeigten, dass die Kommission rekordverdächtige Mengen an Methanol (CH3OH) und Cyanwasserstoff (HCN) abgibt.
„Normalerweise kommen Moleküle wie Cyanwasserstoff und Methanol in den Kometen des Sonnensystems nur in sehr geringen Mengen vor“, erklärt Martin Cordiner vom Goddard Space Flight Center der NASA. „Doch in diesem interstellaren Kometen ist die Konzentration äußerst hoch.“
Einzigartiges Verhalten der Kommission 3I/ATLAS
3I/ATLAS ist der dritte bekannte Himmelskörper, der aus den Randbereichen des Sonnensystems stammt. Sie verhält sich nicht wie „gewöhnliche“ Kometen. Bereits bei ihrer Annäherung an die Sonne bildete sich um sie eine ausgedehnte Hülle aus Wasserdampf und ein Gas, das reich an Kohlendioxid ist. Frühere Beobachtungen deuteten auf eine ungewöhnliche Oberflächenbeschaffenheit hin. Die frühzeitige Gasemission könnte darauf hindeuten, dass die Kommission wahrscheinlich für Hunderte Millionen Jahre nicht nah an anderen Sternen vorbeigeflogen ist, seitdem sie ihr Ursystem verlassen hat.
Mengen an Molekülen und chemische Zusammensetzung
Laut den ALMA-Daten stößt die Kommission zwischen 0,25 und 0,5 Kilogramm Cyanwasserstoff pro Sekunde aus, vor allem aus dem Bereich um den Kern. Methanol ist ebenfalls im Kern vorhanden, jedoch entsteht der Großteil bereits in der Koma – der staubigen und gasförmigen Hülle um den Kometen. Die Ausstoßrate von Methanol erreicht bis zu 40 Kilogramm pro Sekunde, was etwa 8 % der Gesamtmasse aller sublimierten Stoffe entspricht. Zum Vergleich: Bei typischen Kometen des Sonnensystems liegt dieser Wert bei ungefähr 2 %. Diese Verteilung der Molekülquellen deutet auf eine Heterogenität des Kerns hin, ein wichtiger Schlüssel zum Verständnis seiner Entstehung.
Die Rolle von Methanol in der Chemie
Methanol ist ein einfaches kohlenstoffhaltiges Molekül, spielt jedoch eine bedeutende Rolle in den Reaktionsketten, die zur Bildung komplexerer organischer Verbindungen führen. „Es ist praktisch unmöglich, einen Weg zu hoher chemischer Komplexität ohne die Bildung von Methanol vorzustellen“, betont Cordiner.
Astronomen vermuten, dass die hohe Konzentration von Methanol ein Hinweis auf einen hohen Gehalt an Metallen, beispielsweise Eisen, im Kern des Kometen sein könnte. Die Sonnenwärme führt dazu, dass flüssiges Wasser in porösen Schichten des Kerns entsteht, welches mit eisenhaltigen Verbindungen reagiert und Methanol erzeugt. Daher kann das Vorhandensein von Methanol in der Koma ein Indikator für einen hohen Metallgehalt sein.
Ein Blick über das Sonnensystem hinaus
Interstellare Kometen wie 3I/ATLAS eröffnen ein seltenes Fenster in die chemische Zusammensetzung und die Bedingungen, unter denen Planetensysteme jenseits des Sonnensystems entstehen.
