ein Felsen schwebt im Weltraum vor einem Hintergrund aus Sternen mit kleineren grauen Kugeln und einem Raumschiff sowie einer gelben Spiralstruktur (Bildnachweis: Yuki Kimura)
Die vom Asteroiden Ryugu gesammelten Proben scheinen Geheimnisse über die Vergangenheit des Sonnensystems zu verbergen, über die Bombardierung, der Asteroiden derzeit ausgesetzt sind, während sie zwischen den Planeten driften, und vielleicht sogar über die Pläne für zukünftige Asteroidenabbaumissionen.
Während Asteroiden den interplanetaren Raum erforschen, sind sie hochenergetischen Teilchen ausgesetzt, die von der Sonne in Form des Sonnenwindes ausgestoßen werden, sowie kleinen Körpern, die Mikrometeoroiden genannt werden. Diese interplanetaren Umwelteinflüsse können „Weltraumwetter“ verursachen – aber sie sind aus der Ferne schwer zu erkennen. Meteoriten, die sich von Asteroiden lösen, werden beim Durchqueren der Erdatmosphäre auf dem Weg zur Oberfläche unseres Planeten stark aufgeheizt, was bedeutet, dass solche Veränderungen bei Asteroidenproben, die hierher gelangen, nicht sichtbar sind.
Die Auswirkungen des interplanetaren Raums sind jedoch bei Proben, die direkt von Asteroiden gesammelt wurden, offensichtlich. Und das ist etwas, womit sich die Menschheit in letzter Zeit beschäftigt hat, zum Beispiel mit der OSIRIS-REx-Mission der NASA und natürlich mit der japanischen Raumsonde Hayabusa2. Die Proben, die das Team unter der Leitung von Yuki Kimura von der Hokkaido-Universität verwendet hat, gehören zu letzterem.
Die Hayabusa2-Mission hatte dreieinhalb Jahre nach ihrem Start im Juni 2014 ein Rendezvous mit Ryugu. Hayabusa2 verbrachte ein Jahr mit dem Asteroiden, der einen Durchmesser von etwa 900 Metern hat, bevor er im Juni 2018 abtauchte und eine Probe von seiner Oberfläche entnahm. Diese Ryugu-Probe kehrte am 6. Dezember 2020 zur Erde zurück, als Haybusa2 sich auf den Weg machte, um andere Asteroiden zu untersuchen.
„Die Signaturen der Weltraumverwitterung, die wir direkt entdeckt haben, werden uns ein besseres Verständnis für einige der Phänomene im Sonnensystem vermitteln“, erklärte Kimura.
Inhaltsübersicht
Planung für Weltraummissionen mit Ryugu
Ein faszinierendes Ergebnis, das Kimura und seine Kollegen in den Ryugu-Proben von Hayabusa2 entdeckten, war das Vorhandensein von kleinen Mineralkörnern, den so genannten Framboids. Diese Framboids bestanden aus Eisenoxid, schienen aber ihre üblichen magnetischen Eigenschaften vollständig verloren zu haben. Das Team vermutet, dass dies von Mikrometeoroiden herrührt, die nicht breiter als 0,002 Zentimeter waren und Ryugu bombardierten.
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Magnetit in Form von runden Partikeln, die aus einer Probe des Asteroiden Ryugu geschnitten wurden. (Bildnachweis: Yuki Kimura, et al. Nature Communications. 29. April 2024)
Die Ryugu-Proben könnten außerdem nicht nur für die Bestimmung der Bedingungen im heutigen Sonnensystem nützlich sein. Da Asteroiden aus Material bestehen, das bei der Entstehung der Planeten vor etwa 4,6 Milliarden Jahren in der Nähe der Sonne übrig geblieben ist, enthalten sie auch eine „fossile Aufzeichnung“ der Bedingungen im frühen Sonnensystem.
Kimura sagt, dass die Stärke des Magnetfelds des frühen Sonnensystems mit der Entstehung der Planeten abnahm. Die Messung der verbleibenden Magnetisierung von Asteroiden anhand von Proben, wie sie mit Hayabusa2 gesammelt wurden, kann daher dazu beitragen, Details über die Magnetfelder des frühen Sonnensystems zu erfahren.
Der Asteroid Ryugu, wie er von der japanischen Raumsonde Hayabusa2 am 30. Juni 2018 gesehen wurde. (Bildnachweis: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu und AIST).
In den Ryugu-Proben scheint diese fossile Aufzeichnung des Magnetfelds des Sonnensystems jedoch in den Tausenden von Eisennanopartikeln eingeschlossen zu sein, die diese Framboids umgeben. Das Team hofft, die Geheimnisse dieser Eisen-Nanopartikel bald entschlüsseln zu können und hoffentlich zu enthüllen, welche Bedingungen in naher Zukunft im frühen Sonnensystem herrschen werden.
Die Forschung des Teams hat auch einen kommerziellen Aspekt, der in gewisser Weise dazu beitragen könnte, die Zukunft des Sonnensystems zu gestalten. Studien wie diese könnten der Schlüssel zur Entwicklung zukünftiger Weltraumbergbauoperationen sein, die darauf abzielen, Ressourcen von Asteroiden abzubauen.
„Obwohl unsere Studie in erster Linie von grundlegendem wissenschaftlichem Interesse und Verständnis ist, könnte sie auch dazu beitragen, den Grad der Beeinträchtigung abzuschätzen, der wahrscheinlich durch Weltraumstaub verursacht wird, der mit hoher Geschwindigkeit auf robotische oder bemannte Raumfahrzeuge trifft“, so Kimura abschließend.
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden am Montag (29. April) in der Zeitschrift Nature Communications veröffentlicht.
