Planetair onderzoekers van de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA en de Universiteit van Parijs hebben aangetoond dat de donkere steentjes die de Hayabusa2-ruimtesonde heeft verzameld van de koolstofrijke nabije-aarde-asteroïde (162173) Ryugu de meest oorspronkelijke materialen zijn die vooralsnog in het zonnestelsel bekend zijn. Van de asteroïde Ryugu is een jaar geleden zo’n 5,4 gram wegend monster teruggebracht naar de aarde.
Planetair onderzoekers analyseerden een monster van zwartgekleurde kiezelstenen en fijn poeder van Ryugu. Yada e.a., Nature Astronomy
Planetair onderzoekers willen al lang graag ongerept materiaal bestuderen van de overblijfselen van de oer-protoplanetaire schijf van ons zonnestelsel. Echter dit is lastig op aarde aan te treffen, inkomend materiaal van meteorieten op aarde wordt vrijwel geheel vernietigd bij de reis door de atmosfeer, en, objecten die wel de grond bereiken zijn vaak zwaar verschroeid. De enige manier om ongerept materiaal te verkrijgen, is door monsters in de ruimte te verzamelen en naar de aarde te brengen. Enkele sample-return ruimtemissies hebben in het verleden stof en stenen meegenomen naar de aarde, de Apollo-reizen brachten maanstenen mee, en ook van komeet 81P/Wild 2, en de asteroïde 25143 Itokawa zijn er bodemmonsters.
Deze 5,4 gram van Ryugu lijkt weinig voor een asteroïde die zo’n kilometer breed is, maar is wel veel meer dan projectleider Toru Yada (JAXA) had verwacht. Yada had op 100 milligram gerekend. (T.v. van Itokawa bedroeg het 1 milligram). Yada’s team onderzocht de fysieke structuur van de steentjes, de resultaten werden op 20 december j.l. gepubliceerd in Nature Astronomy. De laboratoriumtesten bevestigen grotendeels de resultaten van remote sensing data-analyse, maar voegen details toe. De korreltjes variëren van zo’n acht mm, tot stof op submillimeterschaal. Men stelde vast dat het albedo (reflectiviteit) van de deeltjes ongeveer 2% bedraagt bij zichtbare en nabij-infrarode golflengten, wat de resultaten van de remote sensing data-analyse bevestigt, namelijk dat het oppervlak van de asteroïde donkerder is dan dat van de meeste meteorieten. Het team observeerde ook infraroodabsorptiekenmerken van organische verbindingen en vocht, beide waren waarschijnlijk aanwezig toen de korrels voor het eerst samenvloeiden uit de protoplanetaire schijf. Ryugu onderzoeker Deborah Dominigue stelt: “In dit monster zie je gehydrateerde materialen en signaturen van organische stoffen uit heel vroeg in de vorming van het zonnestelsel — dat is zeer bijzonder!”
De onderzoekers ontdekten ook dat het materiaal extreem poreus was. De gemiddelde bulkdichtheid is lager dan welke meteoriet die ooit op aarde is gevonden. Het team vond geen chondrulen of andere insluitsels gevormd door het stollen van gesmolten materialen – dat erop wijst dat de korrels miljarden jaren hebben overleefd zonder significant te zijn veranderd door externe hitte of vocht. In een tweede studie, tevens gepubliceerd in Nature Astronomy, o.l.v. Cedric Pilorget (Universiteit van Parijs-Saclay) werden spectrale analyses uitgevoerd, en men vond sterke aanwijzingen voor gehydrateerde mineralen en organische verbindingen, waaronder carbonaten en verbindingen die rijk zijn aan stikstof en waterstof. Dergelijke soorten verdampen als ze te veel tijd nabij de zon doorbrengen, dus de verbindingen zijn waarschijnlijk verder van de zon af gevormd. Dominigue stelt: “Deze twee wetenschappelijke studies zijn echt fundamenteel en bewijzen dat dit een zeer primitief lichaam is.” Een ander monster dat naar verwachting meer dan 400 gram zal bedragen, is nu onderweg van (101955 Bennu), een andere nabije-aarde-asteroïde. NASA’s OSIRIS-REx-ruimtesonde verzamelde het monster in oktober 2020 en zal het in september 2023 op aarde afleveren. Bronnen; Sky&Telescope, NASA, JAXA, Nature.
