Zo nu en dan komen uit de buitenwijken van ons zonnestelsel flinke brokken ijs en gesteente onze kant op: oude overblijfselen van de vorming van het zonnestelsel, ongeveer 4,6 miljard jaar geleden. Deze ‘vuile sneeuwballen’ krijgen vaak een opvallend groene kleur naarmate ze dichter bij de zon komen. Vreemd genoeg beperkt die kleur zich tot de ‘kop’ van de komeet. Een negentig jaar oude theorie blijkt de verklaring te zijn.
Wetenschappers zoeken al bijna een eeuw lang naar een verklaring voor het kleurverschil tussen kop en staart van een komeet. Zo meende de natuurkundige en Nobelprijswinnaar Gerhard Herzberg dat het verschijnsel het gevolg was van het feit dat zonlicht diatomaire koolstof (C2) afbreekt. Diatomaire koolstof is een chemische stof die ontstaat door de inwerking van zonlicht op het organische materiaal op de kop van de komeet. Maar omdat deze stof instabiel is, liet deze theorie zich moeilijk testen.
Een team onder leiding van Jasmin Borsovszky van de University of New South Wales in Sydney (Australië) heeft nu eindelijk een manier gevonden om de betreffende chemische reactie in een laboratorium te testen. En daarbij is vastgesteld dat de theorie van Herzberg klopt.
Het molecuul dat verantwoordelijk is voor de groene kleur van veel kometen, bestaat uit twee ‘aan elkaar geplakte’ koolstofatomen en komt alleen voor in extreem energetische of zuurstofarme omgevingen zoals sterren, kometen en het interstellaire medium.
In kometen vormt deze chemische stof zich pas wanneer ze de zon dicht naderen. Door opwarming van de komeet verdampt het organische materiaal dat zich aan het ijzige oppervlak bevindt en komt het in diens coma – de tijdelijke ‘atmosfeer’ – terecht. Daar aangekomen worden de organische moleculen afgebroken door zonlicht, waardoor diatomaire koolstof kan ontstaan. Diatomaire koolstof is zowel heel reactief als verantwoordelijk voor de groene kleur van veel kometen.
Borsovszky en haar team hebben nu aangetoond dat wanneer de komeet nog dichter bij de zon komt, de pas gevormde diatomaire koolstofmoleculen uiteenvallen onder invloed van de intense uv-straling van de zon – een proces dat fotodissociatie wordt genoemd. Dit proces vernietigt de diatomaire koolstoof vóórdat deze zich ver van de kern kan verwijderen. Hierdoor kan de groene tint de staart nooit bereiken.
