Fernerkundungsdaten geben Aufschluss darüber, wann und wie der Asteroid Ryugu sein Wasser verloren hat

Im vergangenen Monat brachte Japans Hayabusa2-Mission einen Cache mit Steinen nach Hause, die von einem erdnahen Asteroiden namens Ryugu gesammelt wurden. Während die Analyse dieser zurückgegebenen Proben gerade erst beginnt, verwenden Forscher Daten aus den anderen Instrumenten des Raumfahrzeugs, um neue Details über die Vergangenheit des Asteroiden zu enthüllen.

In einer in Nature Astronomy veröffentlichten Studie erklären Forscher, warum Ryugu nicht so reich an wasserführenden Mineralien ist wie einige andere Asteroiden. Die Studie legt nahe, dass der alte Elternkörper, aus dem Ryugu gebildet wurde, wahrscheinlich war vor Ryugu in einer Art Heizungsereignis ausgetrocknet, wodurch Ryugu selbst trockener als erwartet wurde.

„Eines der Dinge, die wir zu verstehen versuchen, ist die Verteilung von Wasser im frühen Sonnensystem und wie dieses Wasser möglicherweise auf die Erde geliefert wurde „, sagte Ralph Milliken, Planetologe an der Brown University und Co-Autor der Studie. „Es wird angenommen, dass wasserführende Asteroiden eine Rolle dabei gespielt haben. Wenn wir Ryugu aus der Nähe untersuchen und Proben davon zurückgeben, können wir die Häufigkeit und Geschichte wasserführender Mineralien auf diesen Arten von Asteroiden besser verstehen.“ P. >

Einer der Gründe, warum Ryugu als Reiseziel ausgewählt wurde, ist laut Milliken, dass es zu einer Klasse von Asteroiden gehört, die eine dunkle Farbe haben und vermutlich wasserführende Mineralien und organische Verbindungen enthalten. Es wird angenommen, dass diese Arten von Asteroiden mögliche Elternkörper für dunkle, wasser- und kohlenstoffhaltige Meteoriten sind, die auf der Erde als kohlenstoffhaltige Chondriten bekannt sind. Diese Meteoriten werden seit vielen Jahrzehnten in Labors auf der ganzen Welt eingehend untersucht, aber es ist nicht sicher zu bestimmen, von welchem Asteroiden ein bestimmter kohlenstoffhaltiger Chondrit-Meteorit stammen kann.

Die Hayabusa2-Mission ist die erste Mal wurde eine Probe von einem dieser faszinierenden Asteroiden direkt gesammelt und zur Erde zurückgebracht. Beobachtungen von Ryugu durch Hayabusa2, als er neben dem Asteroiden flog, deuten jedoch darauf hin, dass er möglicherweise nicht so wasserreich ist, wie Wissenschaftler ursprünglich erwartet hatten. Es gibt mehrere konkurrierende Ideen, wie und wann Ryugu möglicherweise etwas Wasser verloren hat.

Ryugu ist ein Trümmerhaufen – ein loses Konglomerat von Gesteinen, das durch die Schwerkraft zusammengehalten wird. Wissenschaftler glauben, dass sich diese Asteroiden wahrscheinlich aus Trümmern bilden, die übrig bleiben, wenn größere und festere Asteroiden durch ein großes Aufprallereignis auseinandergebrochen werden. Es ist also möglich, dass die heutige Wassersignatur auf Ryugu alles ist, was von einem zuvor wasserreicheren Eltern-Asteroiden übrig geblieben ist, der aufgrund eines Erwärmungsereignisses ausgetrocknet ist. Es könnte aber auch sein, dass Ryugu nach einer katastrophalen Störung ausgetrocknet ist und Reformation als Trümmerhaufen. Es ist auch möglich, dass Ryugu in seiner Vergangenheit ein paar enge Drehungen hinter der Sonne hatte, die es hätte erwärmen und seine Oberfläche austrocknen können.

Das Raumschiff Hayabusa2 hatte Ausrüstung an Bord, mit deren Hilfe Wissenschaftler feststellen konnten, welches Szenario wahrscheinlicher war. Während seines Treffens mit Ryugu im Jahr 2019 feuerte Hayabusa2 ein kleines Projektil in die Oberfläche des Asteroiden. Der Aufprall erzeugte einen kleinen Krater und freiliegendes Gestein im Untergrund. Mit einem Nahinfrarotspektrometer, das wasserführende Mineralien nachweisen kann Die Forscher konnten dann den Wassergehalt des Oberflächengesteins mit dem des Untergrunds vergleichen.

Die Daten zeigten, dass die Signatur des Untergrundwassers der der äußersten Oberfläche ziemlich ähnlich ist. Dieser Befund stimmt mit der Idee überein dass Ryugus Elternkörper ausgetrocknet war und nicht das Szenario, in dem Ryugus Oberfläche von der Sonne ausgetrocknet wurde.

„Sie würden erwarten, dass die Hochtemperaturerwärmung von der Sonne meistens bei stattfindet die Oberfläche und nicht zu weit in den Untergrund eindringen „, sagte Milliken. „Aber wir sehen, dass die Oberfläche und der Untergrund ziemlich ähnlich sind und beide relativ arm an Wasser sind, was uns zu der Idee zurückbringt, dass es Ryugus Elternkörper war, der verändert wurde.“

Es müssen jedoch noch weitere Arbeiten durchgeführt werden, um den Befund zu bestätigen, sagen die Forscher. Beispielsweise könnte die Größe der aus dem Untergrund ausgegrabenen Partikel die Interpretation der Spektrometermessungen beeinflussen.

„Das ausgegrabene Material Möglicherweise hatte Takahiro Hiroi, Senior Research Associate bei Brown und Co-Autor der Studie, eine geringere Korngröße als „an der Oberfläche“.“Dieser Korngrößeneffekt könnte dazu führen, dass es dunkler und röter erscheint als sein gröberes Gegenstück auf der Oberfläche. Es ist schwer, diesen Korngrößeneffekt mit Fernerkundung auszuschließen.“

Zum Glück ist die Mission nicht. “ t beschränkt sich auf das Fernstudium von Proben. Da Hayabusa2 im Dezember erfolgreich Proben auf die Erde zurückgebracht hat, werden Wissenschaftler Ryugu näher betrachten. Einige dieser Proben könnten bald in das NASA Reflectance Experiment Laboratory (RELAB) in Brown kommen, das von Hiroi und Milliken betrieben wird.

Milliken und Hiroi sagen, sie freuen sich darauf, zu sehen, ob das Labor analysiert bestätigen die Fernerkundungsergebnisse des Teams.

„Es ist das zweischneidige Schwert der Probenrückgabe“, sagte Milliken. „Alle diese Hypothesen, die wir unter Verwendung von Fernerkundungsdaten aufstellen, werden im Labor getestet . Es ist super aufregend, aber vielleicht auch ein wenig nervenaufreibend. Eines ist sicher, wir werden „sicher viel mehr über die Verbindungen zwischen Meteoriten und ihren Eltern-Asteroiden erfahren“.