Hayabusa-2: Forschungsteam liefert neue Erkenntnisse zu Asteroid Ryugu
Im Dezember 2020 brachte die Raumsonde Hayabusa-2 Proben des Asteroiden Ryugu zur Erde zurück. Am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) wurde das Verhältnis bestimmter Metallisotopen in den Proben untersucht(öffnet im neuen Fenster) .
Zwar ist Ryugu ein erdnaher Asteroid, dessen Umlaufbahn die der Erde (ohne Kollisionsgefahr) kreuzt. Jedoch geht die Fachwelt davon aus, dass der Asteroid aus dem Asteroidengürtel stammt. Das ist eine Ansammlung von Asteroiden, deren Umlaufbahnen zwischen Mars und Jupiter liegen. Die Geburtsstätte der Asteroidengürtelpopulation soll sich wahrscheinlich noch weiter von der Sonne entfernt und außerhalb der Umlaufbahn des Jupiters befinden.
Ryugu passt erwartungsgemäß in die große Gruppe der kohlenstoffreichen Meteoriten, der kohligen Chondrite. "Bisher gingen wir davon aus, dass auch Ryugus Ursprungsort außerhalb der Saturnbahn liegt" , erklärt Studienmitautor Timo Hopp (MPS) in einer Pressemitteilung.(öffnet im neuen Fenster)
Geburtsort am Rande des Sonnensystems
Detaillierte Untersuchungen seiner Zusammensetzung ordnen ihn jedoch einer seltenen Gruppe zu: den sogenannten CI-Chondriten. Diese sind auch als Ivuna-Chondrite bekannt, benannt nach dem tansanischen Fundort ihres bekanntesten Vertreters.
Dafür untersuchte das Team das Verhältnis der Nickel-Isotope in vier Proben des Asteroiden Ryugu und sechs Proben kohlenstoffhaltiger Chondrite. Neben dem Ivuna-Chondriten selbst wurden bisher nur acht weitere dieser exotischen Exemplare entdeckt.
Die chemische Zusammensetzung der Ivuna-Chondriten ähnelt der Sonne. Damit gelten diese als besonders ursprüngliches Material, das am äußersten Rand des Sonnensystems entstand.
Ryugus ist anders als andere Ivuna-Chondrite
Bislang ging die Fachwelt davon aus, dass kohlige Chondrite ein Gemisch aus drei Zutaten sind, die in Querschnitten sogar mit bloßem Auge zu erkennen sind. Die aktuelle Nickel-Analyse zeigt jedoch eine vierte Zutat: winzige Eisen-Nickel-Körner, die sich ebenfalls während der Bildung der Asteroiden angesammelt haben müssen.
"Bei der Entstehung von Ryugu und den CI-Chondriten einerseits und den anderen Gruppen kohliger Chondriten andererseits müssen völlig unterschiedliche Prozesse am Werk gewesen sein" , sagte Erstautor Fridolin Spitzer (MPS).
Ryugu ist ein relativ junger Asteroid
Die ersten kohlenstoffhaltigen Chondriten begannen sich etwa zwei Millionen Jahre nach der Entstehung des Sonnensystems zu bilden. Angezogen von der Gravitationskraft der noch jungen Sonne gelangten Staub und erste feste Klumpen vom äußeren Rand der Gas- und Staubscheibe in das innere Sonnensystem. Dabei stießen sie auf ein Hindernis: den neu entstehenden Jupiter. Außerhalb seiner Umlaufbahn sammelten sich vor allem die schwereren und größeren Klumpen an - und wuchsen so zu kohligen Chondriten mit ihren vielen Einschlüssen heran.
Gegen Ende dieser Entwicklung, nach etwa zwei Millionen Jahren, gewann ein anderer Prozess die Oberhand: Unter dem Einfluss der Sonne verdampfte das ursprüngliche Gas außerhalb der Jupiterbahn allmählich, was zur Ansammlung von überwiegend Staub und Eisen-Nickel-Körnern führte. Dies führte zur Geburt der CI-Chondrite.
Die CI-Chondrite erscheinen laut dem Team jetzt nicht mehr als entfernte, etwas exotische Verwandte der anderen kohligen Chondrite vom äußersten Rand des Sonnensystems, sondern eher als jüngere Geschwister, die sich zwar in derselben Region, aber durch einen anderen Prozess und später gebildet haben könnten.
Zur Studie
Die Studie wurde am 27. September 2024 in der Fachzeitschrift Science Advances veröffentlicht: The Ni isotopic composition of Ryugu reveals a common accretion region for carbonaceous chondrites(öffnet im neuen Fenster) (Die Ni-Isotopenzusammensetzung von Ryugu zeigt eine gemeinsame Akkretionsregion für kohlenstoffhaltige Chondrite)