(Main) des Asteroiden Ryugu. (Inset oben) Ein Schmelzespritzer von der Oberfläche von Ryugu (Inset unten) ein CT-Schnitt der Schmelze, der Hohlräume zeigt (Bildnachweis: (Main) JAXA/ (Inse) Megumi Matsumoto et al.)
Eine detaillierte Untersuchung von Proben des Asteroiden Ryugu hat weitere Beweise dafür geliefert, dass die organischen Moleküle, aus denen das Leben auf unserem Planeten entstand, von alten Kometen hierher gebracht wurden.
Diese Weltraumgesteinsproben wurden von der japanischen Hayabusa2-Mission zur Erde zurückgebracht, die den kreiselähnlichen Weltraumfelsen Ryugu im Jahr 2018 besucht hat. Hayabusa2 verbrachte rund 18 Monate damit, den Asteroiden zu untersuchen und Oberflächenmaterial zu sammeln, das sich als eine Fundgrube für Informationen über unser Sonnensystem erwiesen hat.
Ryugu, offiziell bekannt als 162173 Ryugu, ist ein 870 Meter breiter erdnaher Asteroid, der keine schützende Atmosphäre besitzt. Das bedeutet, dass seine Oberfläche direkt dem Weltraum ausgesetzt ist und interplanetaren Staub ansammeln kann, der die Zusammensetzung der Oberfläche des Asteroiden verändert, wenn er getroffen wird.
Das Wissenschaftlerteam, das hinter den neuen Entwicklungen auf der Suche nach den Ursprüngen des Lebens steht, fand 5 bis 20 Mikrometer breite „Schmelzspritzer“, die entstanden, als insbesondere Kometenstaub auf die Oberfläche von Ryugu prasselte. Und in diesen Schmelzspritzern fanden die Forscher kleine kohlenstoffhaltige Materialien, die primitiven organischen Stoffen ähneln.
„Diese organischen Stoffe könnten die kleinen Samen des Lebens sein, die einst aus dem Weltraum auf die Erde gelangten“, sagte Megumi Matsumoto, Mitglied des Teams und Assistenzprofessorin an der Tohoku University Graduate School of Science, in einer Erklärung.
Kometen befinden sich in der Regel auf weiten Umlaufbahnen um die Sonne, was bedeutet, dass sie die meiste Zeit an den kalten Außenrändern des Sonnensystems verbringen. Wenn sie jedoch in das innere Sonnensystem eindringen, erhitzt die Sonnenstrahlung ihr inneres, eisiges Material. Dadurch wird das Material direkt in Gas umgewandelt, ein Prozess, der Sublimation genannt wird.
Wenn dieses gasförmige Material aus dem Kometen explodiert, nimmt es einen Teil des Oberflächenmaterials des Objekts mit. Dadurch entstehen nicht nur die charakteristischen Schweife und Auren oder „Komas“ von Kometen, sondern es werden auch Spuren von Kometenstaub um die Sonne gezogen. Wenn die Erde diese Spuren durchquert, werden wir Zeuge von Meteoritenschauern, wenn die Staubfragmente in der Atmosphäre unseres Planeten verglühen.
Dieses Kometenmaterial gelangt jedoch mit weitaus größerer Wahrscheinlichkeit auf die Oberfläche von Körpern ohne Atmosphäre wie Ryugu, wo es konserviert werden kann. Daher könnte die Untersuchung dieser staubigen Überreste auf den Hayabusa2-Proben Aufschluss über das Material im frühen Sonnensystem geben.
Die vom Team untersuchten Schmelzspritzer entstanden, als das Oberflächenmaterial des Asteroiden von Kometenstaub getroffen wurde, wobei die beiden Materialien während der durch den Einschlag verursachten Erhitzung schmolzen und sich vermischten und schließlich abkühlten.
Die schwammigen kohlenstoffhaltigen Materialien, die in der Ryugu-Schmelze gefunden wurden, unterscheiden sich chemisch von der organischen Materie, die man normalerweise in Kometenmaterial findet, da ihnen Sauerstoff und Stickstoff fehlen. Dies könnte jedoch einen Hinweis darauf geben, wie das Material überhaupt entstanden ist.
„Wir vermuten, dass sich die kohlenstoffhaltigen Materialien aus kometarischem organischem Material durch die Verdampfung von flüchtigen Bestandteilen wie Stickstoff und Sauerstoff während der durch den Einschlag verursachten Erhitzung gebildet haben“, so Matsumoto. „Dies deutet darauf hin, dass die kometare Materie aus dem äußeren Sonnensystem in die erdnahe Region transportiert wurde.“
Ein CT-Scan zeigt kohlenstoffhaltiges Material, das in den Schmelzspritzern von Ryugu gefunden wurde. (Bildnachweis: Megumi Matsumoto et al.)
„Unsere 3D-CT-Aufnahmen und chemischen Analysen zeigten, dass die Schmelzespritzer hauptsächlich aus Silikatgläsern mit Hohlräumen und kleinen Einschlüssen von kugelförmigen Eisensulfiden bestehen“, fügte Matsumoto hinzu. „Die chemische Zusammensetzung der Schmelzespritzer lässt vermuten, dass sich die wasserhaltigen Silikate von Ryugu mit Kometenstaub vermischt haben.“
Matsumoto und das Team untersuchen weiterhin die von Hayabusa2 gesammelten Ryugu-Proben in der Hoffnung, weitere Schmelzen zu entdecken, die Hinweise auf Einschläge von Kometenstaub enthalten könnten. Die Hoffnung ist, dass dies weitere Einblicke in den Transport von ursprünglichem organischem Material in den Raum um die Erde vor über 4 Milliarden Jahren vor der Entstehung von Leben liefern wird.
Die Forschungsergebnisse des Teams wurden in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht.
