15. Mai 2023: JWST findet Wasser und ein neues Rätsel im seltenen Hauptgürtelkometen

Das James-Webb-Weltraumteleskop der NASA hat einen weiteren lang ersehnten wissenschaftlichen Durchbruch ermöglicht, diesmal für Wissenschaftler des Sonnensystems,
die die Ursprünge des reichlich vorhandenen Wassers auf der Erde untersuchen.
Mit Webbs Instrument NIRSpec (Near-Infrared Spectrograph) haben Astronomen erstmals Gas,  insbesondere Wasserdampf, um einen Kometen im Hauptasteroidengürtel bestätigt,
was darauf hindeutet, dass in dieser Region Wassereis aus dem ursprünglichen Sonnensystem erhalten bleiben kann.
Der erfolgreiche Nachweis von Wasser bringt jedoch ein neues Rätsel mit sich: Im Gegensatz zu anderen Kometen wies Komet 238P/Read kein nachweisbares Kohlendioxid auf.

Bild: NASA

Diese grafische Darstellung der Spektraldaten verdeutlicht eine wesentliche Ähnlichkeit und einen wesentlichen Unterschied zwischen den Beobachtungen des Kometen 238P/Read
durch das NIRSpec-Instrument (Near-Infrared Spectrograph) am James Webb-Weltraumteleskop der NASA im Jahr 2022 und den Beobachtungen des Kometen 103P/Hartley 2 durch
die Deep Impact-Mission der NASA im Jahr 2010. Beide zeigen einen deutlichen Peak im Bereich des mit Wasser verbundenen Spektrums. Dies im Kometen Read zu finden,
war eine bedeutende Leistung für Webb, da er zu einer anderen Kometenklasse gehört als Kometen der Jupiter-Familie wie Hartley 2, und dies ist das erste Mal,
dass ein Gas in einem solchen Hauptgürtelkometen bestätigt wurde. Allerdings zeigte Comet Read nicht die charakteristische, erwartete Beule,
die auf das Vorhandensein von Kohlendioxid hindeutete.

„Unsere wasserdurchtränkte Welt voller Leben und unseres Wissens einzigartig im Universum ist so etwas wie ein Rätsel. Wir sind nicht sicher, wie all dieses Wasser hierher gelangt ist“,
sagte Stefanie Milam, stellvertretende Webb-Projektwissenschaftlerin für Planetenforschung Wissenschaft und Co-Autor der Studie, die über den Befund berichtet.
„Das Verständnis der Geschichte der Wasserverteilung im Sonnensystem wird uns helfen, andere Planetensysteme zu verstehen und herauszufinden, ob sie auf dem Weg sind,
einen erdähnlichen Planeten zu beherbergen“, fügte sie hinzu.

Komet Read ist ein Hauptgürtelkomet, ein Objekt, das sich im Hauptasteroidengürtel befindet, aber regelmäßig einen Halo oder eine Koma und einen Schweif wie ein Komet aufweist.
Hauptgürtelkometen selbst stellen eine relativ neue Klassifizierung dar, und Comet Read war einer der ursprünglichen drei Kometen, die zur Festlegung dieser Kategorie herangezogen wurden.
Zuvor ging man davon aus, dass sich Kometen im Kuipergürtel und in der Oortschen Wolke jenseits der Neptunbahn aufhalten, wo ihr Eis weiter von der Sonne entfernt bleiben könnte.
Gefrorenes Material, das verdampft, wenn sie sich der Sonne nähern, verleiht Kometen ihre charakteristische Koma und ihren strömenden Schweif, wodurch sie sich von Asteroiden unterscheiden.
Wissenschaftler haben lange darüber spekuliert, dass Wassereis im wärmeren Asteroidengürtel, innerhalb der Umlaufbahn des Jupiter, erhalten bleiben könnte,
aber ein endgültiger Beweis war nicht möglich, bis Webb.

„In der Vergangenheit haben wir im Hauptgürtel Objekte mit allen Eigenschaften von Kometen gesehen, aber nur mit diesen präzisen Spektraldaten von Webb können wir sagen:
Ja, es ist definitiv Wassereis, das diesen Effekt erzeugt“, erklärte der Astronom Michael Kelley von der University of Maryland, Hauptautor der Studie.

„Mit Webbs Beobachtungen des Kometen Read können wir nun zeigen, dass Wassereis aus dem frühen Sonnensystem im Asteroidengürtel erhalten bleiben kann“, sagte Kelley.