Es findet sich in Plastikverpackungen, im Auto und in der Elektrotechnik: Der Kunststoff Polypropylen ist aus unserem Alltag kaum wegzudenken. Jetzt haben Astronomen den Grundbaustein dieses Plastiks, das Propylen, sogar im All entdeckt: in der Atmosphäre des Saturnmonds Titan. Seine Entdeckung ist die erste auf einem anderen Himmelskörper als der Erde. Und sie schließt eine chemische Lücke, die lange Zeit Rätsel aufgab.
Dass die Atmosphäre des Titan organische Moleküle in Form von Kohlenwasserstoffen enthält, ist schon länger bekannt. Methan, das einen Großteil der Atmosphäre dieses Mondes ausmacht, wird im Sonnenlicht gespalten und reagiert zu Verbindungen aus zwei und drei Kohlenstoffatomen. Schon die Raumsonde Voyager hatte 1980 hatte erste Vertreter von drei-Kohlenstoff-Molekülen nachgewiesen, darunter das schwere, wasserstoffreiche Propan und das leichtere Propin. Was aber seltsamerweise zu fehlen schien, war eine Dreier-Verbindung der Mittelklasse – das Propylen.
Auf der Erde ist dieses Molekül der Grundbaustein – quasi ein Kettenglied – eines der häufigsten Kunststoffe, des Polypropylens. Aus ihm werden Lebensmittelbehälter gemacht, Stoßstangen von Autos, aber auch Maschinenteile, Kabelhüllen und Fahrradhelme. Auf anderen Planeten oder Monden aber wurde Propylen bisher noch nie nachgewiesen. Auch spätere Messungen mit der Raumsonde Cassini am Titan hatten zunächst keinen Erfolg beim Aufspüren dieser Ingredienz.
Thermischer Fingerabdruck verriet das Molekül
Das hat sich jetzt geändert: Das sogenannte Composite Infrared Spectrometer (CIRS) von Cassini hat diesen Plastik-Baustein nun in der Titan-Atmosphäre entdeckt. Das Instrument identifizierte das Molekül anhand seines thermischen Fingerabdrucks – der Signatur im Infrarotbereich, die es abstrahlt. „Diese Messung war sehr schwierig, denn die schwache Signatur des Propylens ist durch verwandte Chemikalien mit stärkeren Signalen überlagert“, erklärt Michael Flasar, leitender Wissenschaftler für das CIRS-Instrument am Goddard Space Flight Center der NASA.
Der Nachweis des Plastik-Bausteins ist aber nicht nur für sich genommen spannend. „Dieser Erfolg macht uns auch zuversichtlich, dass wir noch mehr Chemikalien finden werden, die sich in der Titan-Atmosphäre verbergen“, so Flasar. Dieses neue Puzzleteil sei ein weiterer Test, wie gut Modelle bisher den chemischen Zoo in der Hülle des Saturnmonds abbilden. (Astrophysical Journal Letters)
(NASA/ JPL, 02.10.2013 – NPO)
