We zijn niet gewend om stof te behandelen als een waardevol materiaal. Maar er wordt een uitzondering gemaakt als deze uit de ruimte komt, of liever uit komeet 67P / Churyumov-Gerasimenko. Haar analyse leverde waardevolle informatie op, niet alleen over het hemellichaam, maar ook over de geschiedenis van ons systeem.
Van 2014 tot 2016 de komeet bestudeerde het Rosette-apparaat met behulp van het COSIMA-instrument. De onderzoekers waren geïnteresseerd in stofdeeltjes die uit de kometenkern werden geworpen. Het bleek dat de helft van de massa van elk deeltje wordt vertegenwoordigd door een koolstofhoudend materiaal met een overwegend macromoleculaire organische structuur. De tweede helft bestaat niet uit gehydrateerde silicaatmineralen.
De tools van Rosette hebben geholpen de aard van de 67P beter te begrijpen. Terwijl hij rond de zon reist, laat de komeet continu gas en stof vrij, waardoor hij een zwakke halo vormt. Dit fenomeen wordt verklaard door de sublimatie van ijs in de kometenkern (ze gaan van een vaste toestand naar een gasvormige toestand). Het gas komt de atmosfeer van een komeet binnen en brengt kleine stofdeeltjes met zich mee.
Het ROSINA-hulpmiddel karakteriseert en kwantificeert gassen. De analyse toonde de samenstelling: waterdamp, kooldioxide, koolmonoxide, moleculaire zuurstof en vele kleine organische moleculen bestaande uit koolstofatomen, stikstof, waterstof en zuurstof. De ingebouwde camera's en de VIRTIS-spectrometer onderzochten het oppervlak en toonden complexe structuren: rotsen, gebreken, gaten, aardverschuivingen, enzovoort. Maar het is belangrijk dat het oppervlak donker is (kan veel organische koolstof bevatten) en een kleine hoeveelheid ijs bevat.
Aan de linkerkant, het oppervlak van de komeetkern waargenomen door de Rosetta-sonde. Gecondenseerd ijs onder het oppervlak ontspringt uit de diepte van een komeet wanneer het wordt verwarmd door de zon. Het vrijgekomen gas vangt kleine stofdeeltjes op. Aan de rechterkant - het doelwit van het COSIMA-apparaat toont uiterst kleine fragmenten van een kern met een grootte van maximaal 1 mm.
COSIMA is een soort fysisch-chemisch minilaboratorium dat komeetstofdeeltjes verzamelt en hun chemische eigenschappen meet. Het apparaat bracht 2 jaar door in de baan van een komeet en ontving meer informatie dan waar wetenschappers op konden hopen (het apparaat verzamelde 35.000 deeltjes met een diameter van maximaal 1 mm).
Een gedetailleerde analyse van de deeltjes liet ons toe om hun samenstelling (zuurstof, koolstof, silicium, ijzer, natrium, magnesium, calcium, aluminium, etc.) te begrijpen, evenals om informatie te verkrijgen over de chemische aard van sommige componenten. Elk stofdeeltje bevat bijvoorbeeld ongeveer 50% organisch koolstofhoudend materiaal. Hij was macromoleculair en daarom gemaakt van grote structuren. Metingen toonden aan dat de samenstelling van stof niet afhankelijk is van de datum van verzameling van deeltjes. Dat wil zeggen, er is geen verschil tussen het stof dat dichter bij de zon wordt uitgeworpen of verder. De samenstelling hangt ook niet af van de grootte van het stof of de morfologie.
Primair materiaal
Vergelijkbare resultaten werden 30 jaar geleden verkregen tijdens de studie van Halley's komeet met de sondes van Giotto en Vega. Dit bewijst dat kometen behoren tot de rijkste koolstofobjecten in het systeem. Wetenschappers denken dat dit direct experimenteel bewijs is. De hoge abundantiecoëfficiënt tussen koolstof en silicium, verkregen door COSIMA, ligt zeer dicht bij de verhouding van hun abundantie in de fotosfeer van de zon.
Bovendien vertonen de silicaten in het stof geen merkbare tekenen van een verandering in het vloeibare water. Dat wil zeggen, het is onwaarschijnlijk dat het materiaal zal veranderen sinds de vorming van de komeet. Hun studie brengt ons bijna 4,5 miljard jaar geleden terug.
Gegevens van instrumenten van Rosette hebben ons in staat gesteld om de chemische eigenschappen van het object volledig te onthullen. Vandaag kunnen we zeggen: als kometen een belangrijke rol speelden in de opkomst van het aardse leven, dan zou de complexe macromoleculaire component die wordt gezien in 67P in hen domineren.
