Onverwachte metaaldamp rond interstellaire komeet

Gieljan de Vries

2021-05-20 14:00:00

De atmosfeer van kometen in ons zonnestelsel én daarbuiten bevat onverwacht veel ijzer en nikkel, schrijven twee onderzoeksteams in wetenschapsblad Nature.

Belgische sterrenkundigen hebben onverwachte hoeveelheden ijzer en nikkeldamp gevonden in de atmosfeer van ongeveer twintig kometen in ons zonnestelsel. En ook in de atmosfeer van de interstellaire komeet 2I/Borisov komt gasvormig nikkel voor, bevestigen Poolse astronomen. De resultaten verschenen woensdag in twee artikelen in vakblad Nature.

Lees ook:

Lichtsporen

De Belgische onderzoekers onder leiding van Jean Manfroid van de Universiteit van Luik deden hun vondst met de Europese Very Large Telescope. Daarmee zagen ze de specifieke kleuren licht (spectraallijnen) die bij ijzer en nikkel horen. Het team onderzoekt al twintig jaar kometen, maar het metaalgas vonden ze pas recent, omdat het enorm verdund is. De onderzoekers schatten dat er voor elke honderd kilogram water in een komeetatmosfeer maar één gram ijzer en ruwweg evenveel nikkel aanwezig is.

De vondst van zware elementen als ijzer en nikkel in de uitwaseming rond kometen is opmerkelijk, zegt hoofdonderzoeker Manfroid; eigenlijk zou je daar alleen waterdamp verwachten, omdat metaal pas dichterbij de zon gasvormig wordt. “Het was een grote verrassing om ijzer- en nikkelatomen te detecteren in de atmosferen van alle ongeveer twintig kometen die we de afgelopen twee decennia hebben waargenomen, zelfs bij kometen in de koude ruimte ver van de zon.”

Verrassende verhouding

Niet alleen de vondst van gasvormig metaal, ook de fiftyfifty-verhouding tussen het ijzer en nikkel is verrassend, schrijven de astronomen in hun persbericht. Doorgaans bevat materiaal in ons zonnestelsel, bijvoorbeeld dat in de zon en in meteorieten, ongeveer tien keer zoveel ijzer als nikkel.

“We denken dat deze elementen wellicht afkomstig zijn van een speciaal soort materiaal op het oppervlak van de komeetkern, dat bij vrij lage temperatuur gasvormig wordt en ongeveer evenveel ijzer als nikkel afgeeft”, aldus mede-onderzoeker Damien Hutsemékers van de Universiteit van Luik.

metaaldamp
Nikkeldamp in de ijle atmosfeer rond de interstellaire komeet 2I/Borisov. Bron: ESO/L. Calçada/O. Hainaut, P. Guzik and M. Drahus

Interstellaire metaaldamp

Kometen uit ons eigen zonnestelsel onderzoeken levert sterrenkundigen een kijkje terug in de tijd op: “kometen zijn ongeveer 4,6 miljard jaar geleden gevormd in het zeer jonge zonnestelsel, en zijn sinds die tijd niet veranderd. In zekere zin zijn het astronomische fossielen”, zegt medeauteur Emmanuel Jehin, eveneens van de Universiteit van Luik. Maar zitten kometen rond andere sterren net zo in elkaar als rond onze zon?

In 2019 kregen sterrenkundigen een kans uit duizenden om die vraag te beantwoorden toen de interstellaire komeet 2I/Borisov door ons zonnestelsel trok. Die bewoog te snel om vastgehouden te worden door de zwaartekracht van de zon en moest wel uit de interstellaire ruimte komen. Het onderzoek van de Poolse sterrenkundigen laat nu zien dat ook de atmosfeer van 2I/Borisov gasvormig nikkel bevat.

“Stel je eens voor: in andere planetenstelsels komen kometen voor die als twee druppels water op die in ons eigen zonnestelsel lijken – hoe cool is dat?” zegt een van de ontdekkers van de nikkelsporen in 2I/Borisov, Michał Drahus van de Jagiellonische Universiteit.

Vervolgonderzoek wordt lastig, want 2I/Borisov racet ondertussen alweer op hoge snelheid ons zonnestelsel uit. Komeetonderzoekers zullen daarom vooral in archiefdata op zoek moeten naar sporen van metaaldamp.

Bronnen: Persbericht ESO, Nature: ijzer en nikkel in kometen Nature: nikkel in interstellaire komeet

Beeld: Sporen van ijzer (blauwe spectraallijnen) en nikkel (oranje) in de atmosfeer van komeet C/2016 R2. Bron: ESO/L. Calçada, SPECULOOS Team/E. Jehin, Manfroid et al.

Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Word dan lid van KIJK! 



Podcast KIJK en luister via JUKE







Meer Nieuws

KIJK Zomernummer

Haal deze extra dikke editie nu in huis!