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L'oxygène récemment découvert dans la coma de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko par le spectromètre de masse Rosina de la mission Rosetta est plus ancien que le système solaire et provient du milieu interstellaire. C'est ce que vient de découvrir une équipe internationale de chercheurs, dirigée par Olivier Mousis du Laboratoire d'astrophysique de Marseille (CNRS/Aix-Marseille Université), Françoise Pauzat et Yves Ellinger du Laboratoire de chimie théorique (CNRS/Université Pierre et Marie Curie).
L'oxygène aurait été formé à partir de molécules d'eau cassées par le bombardement de rayons cosmiques galactiques. Ces molécules étaient alors sous forme de grains de glace situés dans le nuage interstellaire, qui a précédé la nébuleuse protosolaire d'où est né le système solaire. Les molécules d'oxygène ainsi formées se seraient stabilisées lors de leur inclusion dans les trous créés dans la glace d'eau par le bombardement des rayons cosmiques galactiques. Ces grains de glace auraient par la suite été transportés dans les parties externes de la nébuleuse protosolaire, et se seraient agglomérés pour former les comètes.
L'étude montre que, même si elle a pu subir des transitions de phase (cristallisation de la glace originellement amorphe), l'eau est restée sous forme solide depuis sa formation dans les régions froides du milieu interstellaire jusqu'à son incorporation dans les comètes dans les parties externes de la nébuleuse protosolaire. Ce résultat permet d'expliquer la forte corrélation entre les taux de production de l'oxygène et de l'eau mesurés dans la coma de 67P/Churyumov-Gerasimenko, et est également compatible avec les différents scénarios prédisant la formation des comètes à partir de glaces amorphes, de clathrates ou de glaces cristallines. Il implique aussi que la température de la nébuleuse protosolaire n'a jamais pu excéder 150 K (température de sublimation de la glace d'eau) dans la région de formation des comètes. Cette étude, issue d'une collaboration interdisciplinaire entre astrophysiciens et chimistes théoriciens a été publiée le 1er juin dans The Astrophysical Journal Letters.
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