У комі комети Чурюмова-Герасименко шляхом прямих вимірювань космічною станцією «Розетта» знайдено молекулярний кисень, вперше в дослідженні комет.
У складі нейтральних газів кім більшості комет домінують водяний пар (H2O), чадний (CO) і вуглекислий (CO2) гази, які зазвичай становлять 95% загальної щільності газової хмари. Крім того, в комах комет були виявлені сполуки інших хімічних елементів, включаючи сполуки сірки і складні вуглеводні. Однак молекулярний кисень (O2) ніколи раніше в комах комет не детектувався.
Тижневик Nature опублікував аналіз 3193 мас-спектрів речовини коми комети Чурюмова-Герасименко. Спектри отримані в період з вересня 2014 по березень 2015 року за допомогою мас-спектрометра іонів і нейтральних частинок апарату «Розетта» (ROSINA - Rosetta Orbiter Spectrometer for Ion and Neutral Analysis).
Завдяки високій дозволній силі і чутливості інструменту ROSINA вперше вдалося однозначно розрізнити сигнали трьох основних хімічних сполук з близькими значеннями ставлення маси до заряду: молекулярного кисню (O2), атомарної сірки (S) і метанолу (CH3OH). Подібна дозволяюча здатність раніше ніколи не досягалася ні в дослідженнях комет на місці, ні в дистанційному зондуванні комет.
Виявлення молекулярного кисню в комі комети, та ще в досить великій кількості (3,8% відносно числа молекул води в комі) стало для дослідників несподіванкою. Молекулярний кисень активно вступає в сполуки з іншими речовинами, з цієї причини знайти його у вільному (молекулярному) стані поза Землею - рідкість. У Сонячній системі молекулярний кисень виявили на крижаних супутниках Юпітера і Сатурна. За межами нашої зоряної системи молекулярний кисень реєстрували лише у двох міжзоряних хмарах у вкрай низькому відносному вмісті.
У міру наближення «Розетти» до ядра комети молекули кисню детектувалися все частіше, причому частота детектування була назад пропорційна квадрату відстані від ядра комети. Ця закономірність вказує, що молекулярний кисень міститься в ядрі комети. Кількість виявлених молекул кисню корелює з кількістю молекул води. Можна припустити, що вони мають спільне джерело походження в ядрі комети і що механізм їх емісії пов'язаний.
Молекулярний кисень може утворюватися при розпаді кисневмісних сполук, що знаходяться на поверхні ядра комети, під дією випромінювання (фотоліз) або заряджених частинок (радіоліз), проте дослідники відзначили, що пояснити розпадом настільки рясне число молекул кисню в комі не вдається. Крім того, виявлено незалежність відношення числа детектованих у комі молекул кисню до числа молекул води від умов освітлення.
На думку дослідників, виявлений у комі молекулярний кисень міститься в усьому обсязі ядра комети і є первинним. Він існував у вільному стані в епоху утворення Сонячної системи і був включений в комету при її формуванні.
За матеріалами Nature