Der interstellare Komet führt mehr Stickstoff mit sich als fast jeder Komet unseres Sonnensystems. Damit lässt sich eingrenzen, wie kalt es dort war, wo sein Eis entstand.
Ein britisches Team hat im Plasmaschweif des interstellaren Kometen 3I/ATLAS fünf verschiedene elektrisch geladene Moleküle gleichzeitig nachgewiesen, darunter geladenen Stickstoff.
Das überrascht, weil dem Kometen das Ammoniak fehlt, in dem Kometen ihren Stickstoff sonst überwiegend mit sich führen, und er deshalb bislang als auffällig stickstoffarm galt.
Möglich wurde die Messung mit einem Instrument am William-Herschel-Teleskop auf La Palma, das nicht nur einen einzelnen Punkt am Himmel in seine Farben zerlegt, sondern jeden Bildpunkt eines ganzen Feldes, sodass sich der lichtschwache Schweif von der hellen Gashülle trennen lässt.
Aus dem Mengenverhältnis von Stickstoff zu Kohlenmonoxid folgt, dass dieses Eis bei rund 250 Grad unter null zusammengefroren sein muss.
Ein Komet, der nur ein einziges Mal vorbeikommt
Kometen sind Tiefkühltruhen. Ihr Eis hat sich seit der Entstehung ihres Heimatsystems kaum verändert, weshalb seine Zusammensetzung verrät, unter welchen Bedingungen es einst gefror.
Bei 3I/ATLAS kommt ein Sonderfall dazu, denn dieser Brocken ist nicht bei unserer Sonne entstanden, sondern in einem fremden Sternsystem, und er ist erst der dritte bekannte Besucher dieser Art nach 1I/ʻOumuamua und 2I/Borisov.
Seit seiner Entdeckung im Juli 2025 haben Teleskope rund um die Welt seine Gashülle vermessen und ihn als ungewöhnlich reich an Kohlendioxid und Kohlenmonoxid beschrieben.
Der Stickstoff, der nicht auftauchte
Stickstoff gehört zu den Elementen, an denen sich die Chemie eines jungen Planetensystems ablesen lässt.
In Kometen steckt er meist in Ammoniak, einer Verbindung aus Stickstoff und Wasserstoff, die sich im sichtbaren Licht recht zuverlässig verrät.
Bei 3I/ATLAS fanden die Beobachter davon praktisch nichts, was den Kometen stickstoffarm erscheinen ließ. Der Stoff kann aber auch in einer zweiten Form im Eis sitzen, als molekularer Stickstoff, also genau das Gas, das den größten Teil unserer Atemluft ausmacht.
Solange dieses Molekül ungeladen ist, strahlt es im sichtbaren Licht kaum etwas ab und war aus der Ferne bisher nicht zu fassen.
Ein Instrument, das ein ganzes Feld in Farben zerlegt
Léa Ferellec von der Northumbria University in Newcastle hat gemeinsam mit Cyrielle Opitom und Colin Snodgrass vom Royal Observatory in Edinburgh dort nachgesehen, wo geladene Moleküle leuchten.
Sonnenlicht schlägt aus dem ausströmenden Gas Elektronen heraus, und der Sonnenwind erfasst die zurückbleibenden geladenen Bruchstücke und zieht sie in einen langen Schweif, der von der Sonne wegzeigt.
In diesem Zustand leuchtet auch der Stickstoff in eigenen Farben, obwohl das ungeladene Molekül stumm bleibt.
Gemessen hat das Team Ende November und Anfang Dezember 2025 mit dem Instrument WEAVE-LIFU auf La Palma. Die Arbeit liegt bislang als Preprint vor, eingereicht beim Fachjournal MNRAS und noch nicht unabhängig begutachtet.
Der Umweg über die Sonnenseite
Das Licht aus dem Schweif ist ein Gemisch, in dem Staub das Sonnenlicht spiegelt, das ungeladene Gas in kräftigen Banden leuchtet und die schwachen Linien der Ionen fast untergehen.
Um sie freizulegen, legten die Forschenden ein zweites, spiegelbildliches Messfeld auf die sonnenzugewandte Seite des Kometen, wo ähnlich viel Staub und Gas sitzt, aber kein Ionenschweif, und zogen dieses Spektrum vom ersten ab.
Bei der Kontrolle stellte sich heraus, dass die hellsten Ionenlinien auch auf der Sonnenseite schwach zu sehen waren, die geladenen Moleküle also in der gesamten Gashülle entstehen und nicht erst im Schweif.
Auch die entscheidende Rechnung ging nicht glatt auf. Aus dem Verhältnis von geladenem Stickstoff zu geladenem Kohlenmonoxid lässt sich auf das Verhältnis der ungeladenen Moleküle im Eis schließen, weil Sonnenlicht beide etwa gleich leicht auflädt.
3I/ATLAS führt allerdings viel Kohlendioxid mit sich, aus dem zusätzliches geladenes Kohlenmonoxid entstehen kann, sodass der Vergleichswert zu groß ausfallen könnte und das Ergebnis nur eine Untergrenze ist.
Wie stabil die Messung trotzdem ist, prüfte das Team, indem es den Schweif in eine kernnahe und eine kernferne Hälfte teilte, und das Stickstoff-Verhältnis änderte sich zwischen beiden im Rahmen der Messgenauigkeit nicht.
Was das Mengenverhältnis über die Geburtstemperatur sagt
Auf diesem Weg kommen Ferellec und ihre Kollegen für 3I/ATLAS auf ein Verhältnis von Stickstoff zu Kohlenmonoxid von mehr als 0,023.
Damit gehört der Besucher zu der kleinen Gruppe stickstoffreicher Kometen, die man im Sonnensystem überhaupt kennt.
Der Wert taugt als Thermometer, weil Laborversuche zeigen, dass gefrierendes Eis Stickstoff und Kohlenmonoxid unterschiedlich gut einschließt und dieser Unterschied von der Temperatur abhängt.
Gemessen an der Mischung, die ein junges Sternsystem von Haus aus mitbringt, ist der Stickstoff bei 3I/ATLAS immer noch stark ausgedünnt, was auf eine Entstehung bei etwa 250 Grad unter null deutet, ähnlich tief wie beim Rosetta-Kometen 67P.
Das Ergebnis „deutet auf kalte Entstehungsbedingungen hin“, schreibt das Team, „im Einklang mit weiteren Isotopenbefunden“.
Was der Fund für die Kometenforschung bedeutet
Das fehlende Ammoniak und der reichlich vorhandene Stickstoff schließen sich damit nicht mehr aus, denn 3I/ATLAS könnte seinen Stickstoff bevorzugt als N₂ eingelagert haben statt als Ammoniak.
Genau dieses Muster kennt man vom ungewöhnlichen Kometen C/2016 R2 aus unserem Sonnensystem, dem ebenfalls das Ammoniak fehlt, sodass beide Objekte unter ähnlichen Bedingungen entstanden sein könnten.
Für die Praxis wichtiger ist, dass solche Ionen bisher fast nie zu messen waren, weil klassische Spektrografen nur einen schmalen Streifen Himmel erfassen und den Schweif oft schlicht verfehlen.
Instrumente wie WEAVE-LIFU „werden eine wertvolle Ressource sein“, heißt es am Ende der Studie, um künftige Kometen zu durchmustern.
Wenn dich der Gedanke ebenso wenig loslässt wie mich, dass ein Teil deiner Atemluft als Molekül auch in einem fremden Sternsystem bei minus 250 Grad in Eis eingeschlossen war, dann gib den Text jemandem weiter, der beim nächsten Atemzug kurz stutzen soll.
Meine Meinung dazu
Was mir an dieser Arbeit hängen bleibt, ist weniger das Ergebnis als der Umweg dorthin. Die Idee, ein zweites Messfeld auf die falsche Seite des Kometen zu legen, nur um es anschließend abzuziehen, ist eine dieser unspektakulären Handwerksentscheidungen, an denen am Ende die ganze Aussage hängt.
Gelernt habe ich außerdem, wie leicht man aus einem fehlenden Signal einen falschen Schluss zieht.
Ammoniak war nicht zu sehen, also schien der Stickstoff zu fehlen, dabei saß er nur in einem Molekül, das im sichtbaren Licht schweigt, solange es nicht geladen ist.
Dass die Autorinnen und Autoren ihr Ergebnis ausdrücklich als Untergrenze kennzeichnen, statt eine runde Zahl zu präsentieren, macht die Studie für mich eher stärker als schwächer.
Léa Ferellec (Northumbria University), MNRAS (Preprint, eingereicht), 2026; arXiv:2609.05393
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