Der interstellare Komet 3I/ATLAS, der aus dem interstellaren Raum in das Sonnensystem eingetreten ist, hat Astronomen mit seinem ungewöhnlichen chemischen Aufbau überrascht. Beobachtungen des ALMA-Teleskops in Chile haben gezeigt, dass der Komet Rekordmengen von Methanol (CH3OH) und Wasserstoffcyanid (HCN) ausstößt.
„Normalerweise kommen Moleküle wie Wasserstoffcyanid und Methanol in Kometen des Sonnensystems nur in sehr geringen Mengen vor“, erklärt Martin Cordiner vom Goddard Space Flight Center der NASA. „Doch in diesem interstellaren Komet sind die Konzentrationen außergewöhnlich hoch.“
Das Verhalten von 3I/ATLAS
3I/ATLAS ist das dritte bekannte Objekt, das aus dem äußeren Sonnensystem gekommen ist. Es verhält sich nicht wie die „gewöhnlichen“ Kometen. Schon in großen Abständen von der Sonne hat sich um den Kometen eine ausgedehnte Hülle aus Wasserdampf und CO2-reichem Gas gebildet. Frühere Beobachtungen deuteten auf eine ungewöhnliche Oberflächenzusammensetzung hin. Die frühe Gasemission deutet darauf hin, dass der Komet vermutlich über Hunderte Millionen Jahre hinweg nicht nahe an anderen Sternen war — seit seinem Verlassen des Ursprungsystems.
Emissionen und chemische Zusammensetzung
Laut den ALMA-Daten stößt der Komet zwischen 0,25 und 0,5 Kilogramm Wasserstoffcyanid pro Sekunde aus, hauptsächlich aus der Gegend nahe dem Kern. Methanol ist ebenfalls im Kern vorhanden, jedoch wird der größte Teil bereits in der Koma — der gasstaubhaltigen Hülle um den Kometen — gebildet. Die Emissionsrate von Methanol erreicht 40 Kilogramm pro Sekunde, was etwa 8% der Masse aller verdampfenden Materialien ausmacht. Zum Vergleich: Bei typischen Kometen des Sonnensystems liegt dieser Wert bei etwa 2%. Diese Verteilung der Quellen der Moleküle weist auf eine Heterogenität des Kerns hin, die einen wichtigen Schlüssel zum Verständnis seiner Entstehung darstellt.
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, den Weg zu einer hohen chemischen Komplexität vorzustellen, ohne die Bildung von Methanol“, betont Cordiner.
Hinweise auf metallreiche Bedingungen im Kern
Astronomen vermuten, dass die hohe Methanolkonzentration ein Indikator für einen hohen Metallgehalt, beispielsweise Eisen, im Kern des Kometen sein könnte. Sonnenwärme führt zur Bildung von flüssigem Wasser in den porösen Schichten des Kerns, wo es mit eisenhaltigen Verbindungen reagiert und Methanol erzeugt. Daher könnte das Auftreten von Methanol in der Koma ein Indikator für den Metallreichtum sein.
Einblicke in die chemische Zusammensetzung und Planetensysteme
Interstellare Kometen wie 3I/ATLAS bieten einen seltenen Einblick in die chemische Zusammensetzung und die Bedingungen, unter denen Planetensysteme außerhalb des Sonnensystems entstehen.
