Ein Forscherteam unter der Leitung von Martin Cordiner, einem Astrochemiker und Planetenwissenschaftler am Goddard Space Flight Center der NASA, gab diese Woche eine entscheidende Entdeckung bekannt: Der interstellare Komet 3I/ATLAS ist das älteste Objekt, das jemals im Sonnensystem identifiziert wurde. Es wird geschätzt, dass seine Entstehung vor 10 bis 12 Milliarden Jahren stattgefunden hat, und seine einzigartige chemische Zusammensetzung bietet neue Einblicke in die Bedingungen früher Planetensysteme, wie in einem kürzlich in der Zeitschrift Nature veröffentlichten Artikel ausführlich beschrieben wird.
Cordiner erklärte, dass 3I/ATLAS mit einem Durchmesser von etwa 2,6 Kilometern wahrscheinlich das älteste bekannte Weltraumgestein ist, das durch unser System gereist ist. Er betonte auch die Seltenheit des Objekts, da es erst der dritte interstellare Körper sei, der in dieser Weltraumregion entdeckt wurde.
Es gibt Hinweise darauf, dass sich der Komet in einer extrem kalten Umgebung mit Temperaturen um -243 Grad Celsius entwickelt hat. Diese Eigenschaft unterscheidet ihn deutlich von den Entstehungsbedingungen der Erde und anderer Planeten in unserem System, die vor etwa 4,5 Milliarden Jahren entstanden sind. „Wir haben noch nie zuvor ein Objekt wie 3I/ATLAS beobachtet“, sagte Cordiner.
Die Analysen wurden mit dem James Webb Space Telescope durchgeführt, das es den Wissenschaftlern ermöglichte, das Isotopenverhältnis zu untersuchen. Dabei handelt es sich um Variationen chemischer Elemente wie Wasserstoff und Kohlenstoff, und ihre Messungen waren entscheidend für das Verständnis des Ursprungs des Kometen 3I/ATLAS.
Die gesammelten Wasserstoffisotope lieferten wichtige Informationen über die Strahlung und Temperatur der Umgebung, in der 3I/ATLAS entstand. Gleichzeitig dienten Kohlenstoffisotope als Indikatoren für die Zusammensetzung der interstellaren Gaswolke, aus der sowohl der Komet als auch sein ursprüngliches Planetensystem entstanden.
Eines der bemerkenswertesten Ergebnisse war das Vorhandensein von etwa 30-mal mehr Deuterium, einem Wasserstoffisotop, im Wasser des Kometen im Vergleich zu anderen Kometen in unserem Sonnensystem. Auch die Anteile der Kohlenstoffisotope zeigten deutliche Unterschiede zu denen, die in Objekten in unserem eigenen System und in interstellaren Wolken gefunden werden.
Für den Wissenschaftler Martin Cordiner ist die wahrscheinlichste Interpretation, dass 3I/ATLAS ein Überbleibsel des Planetenentstehungsprozesses ist, der um einen anderen Stern als unseren stattfand.
„Unsere Beobachtungen mit dem James Webb-Weltraumteleskop zeigen, dass sich die Planetenentstehungsumgebung des 3I/ATLAS-Heimatsystems deutlich von unserem eigenen Sonnensystem unterschied“, sagte Cordiner. Er fügte hinzu, dass „es wahrscheinlich kälter war, weniger Metalle enthielt und einer intensiveren ultravioletten und kosmischen Strahlung ausgesetzt war.“
Trotz der eisigen Bedingungen weit entfernt von seinem Ursprung überrascht 3I/ATLAS durch seinen Reichtum an organischen Molekülen. Darunter sind Verbindungen, die Kohlenstoff, Wasserstoff, Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel enthalten. Cordiner betonte, dass diese Entdeckung „zeigt, dass die flüchtigen Elemente, die für das Leben, wie wir es kennen, unerlässlich sind, selbst bei kaltem und weit entferntem Ursprung in dieser fernen Planetenbildungsscheibe reichlich vorhanden waren.“
Die Analyse der Kohlenstoffzusammensetzung von 3I/ATLAS deutet auf seine Entstehung vor etwa 12 Milliarden Jahren hin, während einer Zeit intensiver Sternentstehung in seiner Region. Wenn man bedenkt, dass das Universum vor etwa 13,8 Milliarden Jahren mit dem Urknall entstand, ordnet das Alter von 3I/ATLAS es einer Zeit zu, als der Kosmos nur etwa 13 % seines heutigen Alters hatte, was einen seltenen Einblick in die Erforschung der ursprünglichen Bedingungen des Universums bietet.
Forscher spekulieren, dass der Komet in der Milchstraße entstanden ist, sein Alter schließt jedoch die Möglichkeit eines Ursprungs in einer anderen Galaxie nicht aus. Cordiner argumentierte, dass die intergalaktischen Entfernungen zwar riesig seien, „ein sich schnell bewegendes interstellares Objekt jedoch möglicherweise nur eine Milliarde Jahre braucht, um von unseren nächsten galaktischen Nachbarn, den Magellanschen Wolken, hierher zu gelangen.“
Der Auswurf von 3I/ATLAS aus seinem ursprünglichen Planetensystem könnte auf gravitative Wechselwirkungen mit anderen Planeten zurückzuführen sein. Wissenschaftler gehen jedoch auch davon aus, dass das Ereignis das Ergebnis einer Kollision war.
Komet 3I/ATLAS ist nach 1I/’Oumuamua, das 2017 beobachtet wurde, und 2I/Borisov, das 2019 entdeckt wurde, das dritte von der Menschheit entdeckte interstellare Objekt. Sein Durchgang ist nach wie vor ein faszinierendes Forschungsobjekt für Wissenschaftler und Astronomen auf der ganzen Welt.
Derzeit führt die Flugbahn von 3I/ATLAS in Richtung der Umlaufbahn des Saturn. Es wird erwartet, dass er etwa im Jahr 2029 die Umlaufbahn des Zwergplaneten Pluto überschreitet und etwa im Jahr 2035 damit beginnt, die äußere Grenze des Sonnensystems zu verlassen.
Trotz einiger Spekulationen über eine ungewöhnlichere außerirdische Natur sind die Forscher weiterhin davon überzeugt, dass 3I/ATLAS ein Objekt natürlichen Ursprungs ist. Cordiner erklärte: „Gute Wissenschaftler sind immer bereit, ihr Wissen zu aktualisieren, aber wir bewerten die Beweise für jede Hypothese mit großer Sorgfalt.“ Abschließend sagte er: „In diesem Fall war von Anfang an klar, dass wir ein kometenähnliches Objekt beobachteten, und im Laufe der Zeit wurde diese Interpretation durch spätere Beobachtungen bestätigt.“