Dammet som kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko sänder ut i rymden består till ungefär hälften av organiska molekyler. Dammet tillhör det mest orörda och kolrikaste materialet som finns i vårt solsystem och har knappt förändrats sedan dess födelse. Dessa resultat från COSIMA-teamet publiceras idag i tidskriften Månatliga meddelanden från Royal Astronomical Society . COSIMA är ett instrument ombord på rymdfarkosten Rosetta, som undersökte kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko från augusti 2014 till september 2016. I deras aktuella studie, de inblandade forskarna inklusive forskare från Max Planck Institute for Solar System Research (MPS) analyserar lika omfattande som någonsin tidigare, vilka kemiska grundämnen som utgör kometdamm.

När en komet som färdas längs den högelliptiska omloppsbanan närmar sig solen, den blir aktiv:frusna gaser avdunstar, drar små dammkorn ut i rymden. Att fånga och undersöka dessa korn ger möjlighet att spåra själva kometens "byggmaterial". Än så länge, endast ett fåtal rymduppdrag har lyckats med denna strävan. Dessa inkluderar ESA:s Rosetta-uppdrag. Till skillnad från sina föregångare, för sin nuvarande studie kunde Rosetta-forskarna samla in och analysera dammpartiklar av olika storlekar under en period av cirka två år. I jämförelse, tidigare uppdrag, som Giottos Flyby of kometen 1P/Halley eller Stardust, som till och med returnerade kometdamm från kometen 81P/Wild 2 tillbaka till jorden, gav endast en ögonblicksbild. När det gäller rymdsonden Stardust, som rusade förbi sin komet 2004, dammet hade förändrats avsevärt under fångst, så att en kvantitativ analys endast var möjlig i begränsad omfattning.

Under Rosetta-uppdraget, COSIMA samlade in mer än 35 000 dammkorn. Den minsta av dem mätte bara 0,01 millimeter i diameter, den största cirka en millimeter. Instrumentet gör det möjligt att först observera de enskilda dammkornen med ett mikroskop. I ett andra steg, dessa korn bombarderas med en högenergistråle av indiumjoner. De sekundära joner som emitteras på detta sätt kan sedan "vägas" och analyseras i COSIMA-masspektrometern. För den aktuella studien, forskarna begränsade sig till 30 dammkorn med egenskaper som säkerställde en meningsfull analys. Deras urval inkluderar dammkorn från alla faser av Rosetta-uppdraget och av alla storlekar.

"Våra analyser visar att sammansättningen av alla dessa spannmål är mycket lika, " MPS-forskaren Dr. Martin Hilchenbach, Chefsutredare för COSIMA-teamet, beskriver resultaten. Forskarna drar slutsatsen att kometens stoft består av samma "ingredienser" som kometens kärna och därmed kan undersökas i dess ställe.

Som studien visar, organiska molekyler är bland dessa ingredienser överst på listan. Dessa står för cirka 45 procent av vikten av det fasta kometmaterialet. "Rosettas komet tillhör alltså de mest kolrika kropparna vi känner till i solsystemet, " säger MPS-forskaren och COSIMA-teammedlemmen Dr Oliver Stenzel. Den andra delen av den totala vikten, cirka 55 procent, tillhandahålls av mineralämnen, huvudsakligen silikater. Det är slående att de nästan uteslutande är icke-hydrerade mineraler, dvs saknade vattenföreningar.

"Självklart, Rosettas komet innehåller vatten som alla andra kometer, för, " säger Hilchenbach. "Men eftersom kometer har tillbringat större delen av sin tid vid den isiga kanten av solsystemet, den har nästan alltid varit frusen och kunde inte reagera med mineralerna." Forskarna ser därför bristen på hydratiserade mineraler i kometens stoft som en indikation på att 67P innehåller mycket orörda material.

Denna slutsats stöds av förhållandet mellan vissa grundämnen som kol till kisel. Med fler än 5, detta värde är mycket nära solens värde, som tros återspegla förhållandet som finns i det tidiga solsystemet.

De aktuella fynden berör också våra idéer om hur livet på jorden kom till. I en tidigare publikation, COSIMA-teamet kunde visa att kolet som finns i Rosettas komet huvudsakligen är i form av stora, organiska makromolekyler. Tillsammans med den aktuella studien, det blir tydligt att dessa föreningar utgör en stor del av kometmaterialet. Således, om kometer verkligen försåg den tidiga jorden med organiskt material, som många forskare antar, det skulle troligen främst ha varit i form av sådana makromolekyler.