Er zijn dringend meer monsters van kometen nodig om de vroege geschiedenis van het zonnestelsel beter te begrijpen, zeggen onderzoekers die komeetstof analyseren dat in 2006 door NASA's Stardust-missie naar de aarde is teruggebracht.

De stofdeeltjes zijn van komeet 81P/Wild (ook bekend als Wild 2) en dateren uit het begin van het zonnestelsel, met aanwijzingen over zijn vroegste geschiedenis.

"De toekomst van Stardust-wetenschap", dat is een paper gepubliceerd in juni 2017 in het tijdschrift Meteoritica en planetaire wetenschap , geeft een samenvatting van de ongeveer 150 wetenschappelijke publicaties op basis van Stardust-wetenschap. Het maakt een belangrijk punt over de grenzen van onze kennis van de vroege protosolaire schijf van gas en stof waaruit het zonnestelsel is gevormd. Dat is, Wild 2 en andere kometen uit de Kuipergordel – die afkomstig zijn van buiten de baan van Neptunus – zijn slecht vertegenwoordigd in onze monsters van buitenaards materiaal.

In tegenstelling tot, asteroïden worden in onze collecties vertegenwoordigd door meteorieten en zijn al meer dan een eeuw goed gedocumenteerd, terwijl het materiaal van de maan is verzameld en naar wetenschappers is gebracht voor analyse door de Apollo-astronauten.

Andrew Westphal, een senior lid van het Stardust-team en een astrofysicus aan de Universiteit van Californië, Berkeley, drong er bij onderzoekers op aan om meer materiaal uit de Kuipergordel te zoeken om op aarde te bestuderen vanwege zijn unieke oorsprong.

"Terwijl je verder en verder in het zonnestelsel monsters neemt, je proeft materiaal dat steeds primitiever wordt, " zegt Westfal, de hoofdauteur van het artikel. "Vooral als je een monster van een komeet krijgt, je krijgt een monster [dat al 4,6 miljard jaar diepgevroren is geweest."

Ongeveer 10 procent van een typische Kuipergordelkomeet is onveranderd interstellair materiaal. Een deel van dit materiaal bestaat uit pre-zonnekorrels - circumstellaire stofkorrels die gecondenseerd zijn in de uitstroom (emissies) van andere sterren lang voordat het zonnestelsel werd gevormd. Het meeste interstellaire materiaal, echter, waarschijnlijk gevormd in het interstellaire medium.

Weinig informatie over water

Bepalen of er ooit vloeibaar water in Wild 2 aanwezig was, is ook een belangrijk doel van komeetonderzoekers. Astronomisch bewijs toont aan dat kometenwater variabele deuterium tot waterstof (D tot H) verhoudingen kan hebben, en dat de gemiddelde verhouding verschilt van die van water op aarde. Een beroemd voorbeeld hiervan is komeet 67P/Churyumov-Gerasimenko, die van 2014 tot 2016 van dichtbij werd bestudeerd door de Rosetta-missie van het European Space Agency. Andere kometen D tot H-verhoudingen zijn gemeten door telescopen op de grond.

Als kometen een andere D tot H-verhouding in hun water hebben dan het water van de aarde, dit betekent waarschijnlijk dat kometen niet het grootste deel van het water naar het aardoppervlak hebben gebracht. In plaats daarvan, onderzoekers speculeren dat het asteroïden waren die het water brachten, maar er is meer onderzoek nodig naar zowel asteroïden als kometen om de hypothese te helpen bevestigen.

Helaas voor Stardust-onderzoekers, geen "vluchtige stoffen" - dit zijn moleculen met een laag kookpunt, zoals water – overleefde een botsing met de aerogel en aluminiumfoliecollector van het ruimtevaartuig met 6,1 kilometer per seconde (3,8 mijl per seconde, of 13, 680 mijl per uur). Die situatie maakte het een uitdaging om de wetenschap over kometen D tot H-verhoudingen vooruit te helpen.

"De rotsen hebben het overleefd, maar er werd geen water bewaard, ", zegt Westphal. "Sommige zeldzame organische stoffen, echter, hebben hun D/H-verhoudingen behouden."

De onderzoekers zochten ook naar fyllosilicaten, die klei zijn die het water erin vasthoudt, maar tot op heden hebben studies van deeltjes verzameld door Stardust geen fyllosilicaten opgeleverd.

Misschien is er nog een mogelijkheid om het materiaal van een komeet te bestuderen. NASA's voorgestelde komeet Rendezvous, Monster acquisitie, Onderzoek, en Return (CORSAIR) missie is ontworpen om materialen te verzamelen, inclusief organische, van komeet 88P/Howell, wat meer implicaties zou kunnen bieden voor de astrobiologie. Als de missie wordt goedgekeurd, die monsters zouden in de jaren 2030 terugkeren naar de aarde.

Dit verhaal is opnieuw gepubliceerd met dank aan NASA's Astrobiology Magazine. Verken de aarde en daarbuiten op www.astrobio.net.