Eine bahnbrechende Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat beispiellose Einblicke in die Natur des Asteroiden Ryugu gewonnen und gibt Aufschluss über die Zusammensetzung des kleinen wasser- und kohlenstoffreichen Körpers im Sonnensystem. Asteroiden wie Ryugu sind Überreste planetarischer Embryonen, die nie eine größere Größe erreichten, was sie zu wertvollen Fenstern in die Materie macht, die das frühe Sonnensystem bildete.

Aktuelle Untersuchungen von Proben des Asteroiden Ryugu, die Hayabusa2 mitgebracht hat, haben neue Erkenntnisse über Materialien im frühen Sonnensystem geliefert und frühere Ansichten über die Zusammensetzung von Asteroiden und den Einfluss der Erdatmosphäre auf Meteoriten in Frage gestellt. (Japans Hayabusa2-Mission zum Asteroiden „Ryuugu“) Bildquelle: JAXA

Im Mittelpunkt der Studie stehen Labormessungen von Proben, die 2020 von der Raumsonde Hayabusa2 zur Erde zurückgebracht wurden. Unter der Leitung der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) will Hayabusa2 enthüllen, wie Ryugu wirklich ist, und erforschen, wie Astrologen ihr Wissen über Meteoriten nutzen können, um Teleskopbeobachtungen anderer wasserführender Asteroiden zu erklären.

Im Gegensatz zu Meteoriten von ähnlichen wasserführenden Asteroiden vermieden die Ryugu-Proben erdverändernde Wechselwirkungen mit Sauerstoff und Wasser in der Erdatmosphäre.

Optische Bilder von Ryugu-Proben (links) und kohlenstoffhaltigen Chondriten (Cl) (rechts). Quelle: JAXA und KanaAmano et al.

Die Reflexionsspektroskopie, eine wichtige Technik, die die Laboranalyse von Meteoriten mit Asteroidenbeobachtungen verknüpft, wurde verwendet, um frische Ryugu-Proben mit Meteoriten zu vergleichen, die in terrestrischen Umgebungen verändert wurden. Dem Forschungsteam gelang es, ein Analyseverfahren zu entwickeln, das die Exposition der Proben gegenüber der Erdatmosphäre vermeidet und die Erhaltung der Proben in ihrem ursprünglichen Zustand gewährleistet.

Frühere Studien haben gezeigt, dass die Mineralogie von Ryugus Proben der chemischen Zusammensetzung der primitivsten Meteoriten ähnelt: kohlenstoffhaltigen Chondriten. Andere Studien haben jedoch erhebliche Unterschiede in den Reflexionsspektren zwischen Ryugu-Proben und CI-Meteoriten festgestellt, was diese Ansicht widerlegt. Weitere Untersuchungen in der neuen Studie zeigten, dass das Erhitzen der CI-Probe unter reduzierenden Bedingungen bei 300 °C die Mineralogie der Ryugu-Probenbohrung reproduzierte, was zu einem Spektrum führte, das der Ryugu-Probe sehr ähnlich war.

Reflexionsspektren der Ryugu-Probe (blaue Linie), der ungeheizten CI-Probe (schwarze gestrichelte Linie) und der auf 300 °C erhitzten CI-Probe. Abgeändert aus Abbildung 5A von Amano et al. (2023). Quelle: KanaAmanoeta.

Diese Ergebnisse stellen frühere Annahmen über den Mutterkörper von CI-Meteoriten in Frage und verdeutlichen die Anfälligkeit primitiver Meteoritenspektren für terrestrische Verwitterung. Die Studie zeigt, dass die tatsächliche CI-Nephritmatrix wahrscheinlich dunkler ist und ein flacheres Reflexionsspektrum aufweist als bisher angenommen.

Diese Forschung eröffnet neue Wege, die Zusammensetzung und Entwicklung kleiner Körper im Sonnensystem zu verstehen. Indem wir die Auswirkungen der terrestrischen Verwitterung auf Meteoriten berücksichtigen, können wir unsere Interpretation der Asteroidenzusammensetzung verfeinern und unser Verständnis der frühen Geschichte des Sonnensystems erweitern.

Am 6. Dezember 2023 veröffentlichte das Magazin Science Advances die detaillierten Forschungsergebnisse von Kana und Kollegen.

Zusammengestellte Quelle: ScitechDaily