Innsbrucker Forscher analysieren "Kometeneis" aus dem Labor

30. Mai 2016, 16:12
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Kometeneis gilt als mögliche Geburtsstätte des Lebens. Forscher aus Österreich und Großbritannien haben nun poröses Eis beim Aufwärmen untersucht

Innsbruck/Wien – Schon lange vermuten Forscher, dass organische Moleküle aus Kometen die Entstehung des Lebens auf der Erde begünstigt oder sogar ermöglicht haben könnten. Die Untersuchungen nach der erfolgreichen Landung auf "Tschuri" im November 2014 drehten sich daher vor allem um das Wasser auf dem Kometen und die Suche nach organischen Verbindungen, die einen Hinweis auf den Ursprung des Lebens geben könnten.

"Im Weltall liegt Wasser zu einem sehr großen Teil als amorphes Eis vor", sagte Thomas Lörting vom Institut für Physikalische Chemie der Universität Innsbruck. "Wenn sich Wassermoleküle an der extrem kalten Oberfläche des interstellaren Staubs ablagern, bildet sich Eis mit einer mikroporösen Struktur, die über eine riesige Oberfläche verfügt. Ein Gramm dieses Materials könnte man auf 500 Quadratmeter ausrollen."

Molekülsammler

Dieses mit Aktivkohle vergleichbare Eis wirkt nimmt alle Moleküle in der Umgebung auf und lagert sie in den feinen Poren ein, wo sie vor Strahlung geschützt sind. Lörting und sein Team haben nun im Labor untersucht, welche Bedingungen in diesen Eisporen herrschen. Dazu stellten sie an der Uni Innsbruck Proben her und analysierten diese im britischen Rutherford Appleton Laboratory in einem gepulsten Neutronenreaktor. "Anhand der Kleinwinkelstreuung lässt sich die Porenstruktur des Eises sehr gut erkennen", so Lörting.

Gemeinsam mit Kollegen der Open University in Milton Keynes berichten die Wissenschafter nun im Fachblatt "Physical Review Letters", bei welchen Temperaturen und wie genau sich die Mikroporen des Eises verändern: "Die anfangs rauen, zylinderförmigen Poren des Eises werden zunächst glatt und sacken dann in sich zusammen", so der Forscher. Das Eis bildet dann lamellenförmige, zweidimensionale Strukturen aus, gleichzeitig reduziert sich die Oberfläche auf weniger als einen Quadratmeter pro Gramm.

Flüssiges Wasser

Das Experiment zeigte zudem, dass sich über einer Temperatur von minus 150 Grad Celsius flüssiges Wasser bildet, das erst bei minus 120 Grad auskristallisiert und die in den Poren gesammelten Moleküle freigibt. Diese bilden beim Flug zur Sonne den für Kometen charakteristischen Schweif. "Die zweidimensionalen Strukturen und das flüssige Wasser bei so extrem tiefen Temperaturen sind eine sehr spezielle Umgebung für chemische Prozesse", so Lörting.

In einem nächsten Schritt wollen die Forscher die Prozesse im Eis näher untersuchen. Mit Spannung warte auch auf weitere Daten der Mission Rosetta: "Unter seiner staubigen Haut besteht Tschuri zu einem großen Teil aus diesem amorphen Eis, Messungen der ESA-Sonde sind deshalb für uns von großem Interesse." (red, 30.5.2016)

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