Die Asteroiden und Kometen des Sonnensystems – was nach der Entstehung der Planeten übrig blieb – entstanden ursprünglich in einer riesigen Scheibe aus Gas und Staub, die den Protostern – die zukünftige Sonne – umgab. Sie bewahren Spuren jener Prozesse, die stattgefunden haben, als unser System gerade geboren wurde. Ein Team von Wissenschaftlern der Universität Okayama führte eine gründliche Analyse von Proben durch, die von der Japan Aerospace Agency während der Hayabusa-2-Mission erhalten wurden, und fand einige dieser Spuren.
Das Sonnensystem entstand aus einer Staub- und Gaswolke, die einen Protostern umkreist. Ein Teil dieser Urmaterie fiel auf die Oberfläche des Protosterns und erhöhte seine Temperatur. Je höher es wurde, desto stärker war die Strahlung, wodurch die Photoverdampfung auftrat - der Prozess der Streuung von Gas unter dem Einfluss von Licht - der Substanz, aus der das Innere des Sonnensystems bestand. Später, als es abkühlte, begannen sich große Himmelskörper zu bilden - Planetesimale, die Spuren vergangener Ereignisse trugen. Allmählich wurden Planetesimale zerstört und aus ihren Fragmenten entstanden Silikat-Asteroiden (Klasse S). Einer von ihnen – namens Itokawa – war das Ziel der Hayabusa-1-Expedition. Die Proben, die zur Erde geschickt werden konnten, sagten viel über Asteroiden aus.
Das Ziel der zweiten Mission war ein Kohlenstoff-Asteroid (Klasse C), der im Gegensatz zu Silikaten viel häufiger im äußeren Sonnensystem vorkommt, das weniger Protosternhitze erfahren hat. Erste astronomische Beobachtungen des Asteroiden Ryugu zeigten, dass er möglicherweise organisches Material und eine geringe Menge Wasser enthält. Asteroiden der Klasse C sind mit diesen Methoden jedoch sehr schwer zu untersuchen, da sie sehr dunkel sind. Eine Probenanalyse könnte viel mehr Informationen liefern.
Im Dezember 2020 erhielten JAXA-Wissenschaftler 5,4 Gramm Proben und begannen sofort, die äußeren und physikalischen Eigenschaften des Materials zu untersuchen, schreibt EurekAlert. Eine vollständige geochemische Analyse begann im Juni 2021. Die innere Struktur der Probenpartikel war charakteristisch für wiederholte Einfrier- und Auftauvorgänge. Es wurde eine feinkörnige Masse verschiedener Mineralien mit größeren Einschlüssen gefunden. Die meisten der entdeckten Mineralien entpuppten sich als Schichtsilikate (Ton), die bei chemischen Reaktionen aus wasserlosen Silikaten und flüssigem Wasser entstanden sind. Das bedeutet, dass der Asteroid in der Vergangenheit sowohl flüssiges als auch gefrorenes Wasser hatte.
Das flüssige Ryugu-Wasser erreichte seinen Höhepunkt etwa 2,6 Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems, basierend auf der Analyse von Mangan und Chrom in Magnetit und Dolomit. Es entstand nach dem Schmelzen von Eis unter dem Einfluss radioaktiver Elemente. Nachdem sie abgekühlt waren, gefror das Wasser wieder. Ryugu enthält auch Isotope von Chrom, Kalzium und Sauerstoff, was darauf hindeutet, dass der Asteroid die ältesten Substanzen aus dem protostellaren Nebel enthielt. Es gibt weitere Hinweise darauf, dass sich Ryugu sehr früh in den äußeren Regionen des Sonnensystems gebildet hat.
Damit sich jedoch flüssiges Wasser bilden kann, muss ein Himmelskörper einen Durchmesser von mindestens 10 km haben. Ryugu hingegen ist nur 0,9 km groß, was darauf hindeutet, dass er wahrscheinlich früher Teil eines größeren Körpers war. Eisige Planetesimale werden oft zu Kometen. So konnte Ryugu von den äußeren Regionen des Systems näher an sein Zentrum heranrücken.
Obwohl dies nur ein Teil der erhaltenen Informationen ist, wird die Forschung an Asteroidenproben fortgesetzt.
Das amerikanische Startup Astroforge will als erstes Unternehmen auf der Erde den Abbau von Mineralien im Weltraum beherrschen. Das Startup, das gerade aus dem Stealth-Modus herausgekommen ist, arbeitet an einer Technologie, um Ressourcen von Asteroiden mit einem Durchmesser von 20 Metern bis 1,5 Kilometern zu gewinnen.
2022-06-13 14:32:51
Autor: Vitalii Babkin