Under ledning av astrofysikern Kathrin Altwegg, Bernerforskare har hittat en förklaring till varför väldigt lite kväve tidigare kunde stå för i det nebulösa täcket av kometer:byggstenen för liv förekommer främst i form av ammoniumsalter, vars förekomst inte tidigare kunnat mätas. Salterna kan vara ytterligare en indikation på att kometnedslag kan ha gjort livet på jorden möjligt i första hand.

För mer än 30 år sedan, det europeiska kometuppdraget Giotto flög förbi Halleys komet. Berner jonmasspektrometern IMS, leds av prof. em. Hans Balsiger, var ombord. Ett nyckelfynd från mätningarna som gjordes av det här instrumentet var att det verkade finnas en brist på kväve i Halleys koma - det nebulösa täcket av kometer som bildas när en komet passerar nära solen. Även om kväve (N) upptäcktes i form av ammoniak (NH3) och cyanvätesyra (HCN), förekomsten var långt ifrån den förväntade kosmiska förekomsten. Mer än 30 år senare, forskare har löst detta mysterium tack vare en lycklig olycka. Detta är ett resultat av analysen av data från Berner masspektrometern ROSINA, som samlade in data om kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, kallas Chury för kort, ombord på ESA-rymdsonden Rosetta (se inforuta nedan).

Riskfylld flygning genom kometen Churys dammmoln

Mindre än en månad före slutet av Rosetta-uppdraget, rymdsonden var bara 1,9 km ovanför Churys yta när den flög genom ett dammmoln från kometen. Detta resulterade i en direkt påverkan av damm i jonkällan av masspektrometern ROSINA-DFMS (Rosetta Orbiter Sensor for Ion and Neutral Analysis-Double Focusing Mass Spectrometer), leds av universitetet i Bern. Kathrin Altwegg, ledande forskare på ROSINA och medförfattare till den nya studien som publicerades idag i den prestigefyllda tidskriften Natur astronomi , säger:"Detta damm förstörde nästan vårt instrument och förvirrade Rosettas positionskontroll."

Tack vare flykten genom dammmolnet, det var möjligt att upptäcka ämnen som normalt finns kvar i kometens kalla miljö på dammpartiklarna och därför inte kan mätas. Mängden partiklar, av vilka några aldrig tidigare hade uppmätts på en komet, var häpnadsväckande. Särskilt, förekomsten av ammoniak, den kemiska föreningen av kväve och väte med formeln NH3, var plötsligt många gånger större. "Vi kom på idén att förekomsten av ammoniak i ROSINA-data potentiellt kunde spåras tillbaka till förekomsten av ammoniumsalter, " förklarar Altwegg. "Som ett salt, ammoniak har en mycket högre avdunstningstemperatur än is och finns därför mestadels i form av ett fast ämne i den kalla miljön på en komet. Det har inte varit möjligt att mäta dessa fasta ämnen varken genom fjärranalys med teleskop eller på plats förrän nu."

Ammoniumsalt och dess roll i livets uppkomst

Omfattande laboratoriearbete behövdes för att bevisa förekomsten av dessa salter i kometis. "ROSINA-teamet har hittat spår av fem olika ammoniumsalter:ammoniumklorid, ammoniumcyanid, ammoniumcyanat, ammoniumformiat och ammoniumacetat, " säger kemisten på ROSINA-teamet och medförfattare till den aktuella studien, Dr Nora Hänni. "Tills nu, den uppenbara frånvaron av kväve på kometer var ett mysterium. Vår studie visar nu att det är mycket troligt att kväve finns på kometer, nämligen i form av ammoniumsalter, " Hänni fortsätter.

Ammoniumsalterna som upptäckts inkluderar flera astrobiologiskt relevanta molekyler som kan leda till utveckling av urea, aminosyror, adenin och nukleotider. Kathrin Altwegg säger:"Detta är definitivt en ytterligare indikation på att kometnedslag kan vara kopplade till uppkomsten av liv på jorden."