Molécules d'oxygène (O2 ) sont extrêmement instables dans l'espace ; pourtant ils ont été découverts près de la surface de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko par l'explorateur européen de comètes Rosetta.
On a d'abord supposé que les molécules d'oxygène pouvaient exister depuis longtemps et qu'elles s'étaient détachées de la surface de la comète sous l'influence de la chaleur du soleil.
Konstantinos Giapis du California Institute of Technology, qui s'occupe normalement des processus chimiques à la surface des semi-conducteurs, présente dans Nature Communications maintenant une explication concluante de la présence d'oxygène, basée sur des expériences de laboratoire.
La glace à la surface de la comète se sublime sous l'influence de la lumière du soleil, libérant des molécules de vapeur d'eau (H2 O). Les photons ultraviolets à haute énergie dans la lumière du soleil les rendent ionisés (ils perdent un ou plusieurs électrons, leur donnant une charge électrique). Une partie des molécules ionisées est renvoyée à la surface de la comète, en partie sous l'influence du faible champ magnétique du soleil. Là, ils commencent une réaction avec des atomes d'oxygène dans, par exemple, des grains de sable. Les molécules ionisées captent un atome d'oxygène, puis se décomposent en hydrogène (H2 ) et de l'oxygène (O2 ).
Selon Giapis, le fait que de l'oxygène gazeux puisse également être produit sans que des processus biologiques soient impliqués pourrait être important dans les recherches futures sur les atmosphères des exoplanètes.
