Organisch materiaal gevonden op een stofdeeltje van planetoïde Itokawa, meegenomen door Hayabusa

credit: ISAS-JAXA

Onderzoekers hebben op een minuscuul stofdeeltje dat door de Japanse ruimteverkenner Hayabusa is meegenomen van de planetoïde Itokawa en dat in 2010 terug naar de aarde werd gebracht organisch materiaal gevonden. Het deeltje, dat de bijnaam ‘Amazon’ had, was slechts 10 micrometer groot (zie foto hierboven, in de kleine cirkel), is in het laboratorium onderzocht door een internationaal team onder leiding van Queenie Chan (Royal Holloway). Op Amazon vond men organisch materiaal, dat blootgesteld is geweest aan temperaturen van meer dan 600 °C, hetgeen wijst op een botsing van Itokawa met een andere planetoïde. Maar er zat ook organisch materiaal op Amazon dat niet aan hoge temperaturen was blootgesteld. Dat moet er op ‘geland’ zijn toen Itokawa weer was afgekoeld en koolstofrijke meteorieten zowel water als organische materialen naar Itokawa brachten als een soort van aanvulling. De organische materialen die men vond betreffen zogeheten nanokristallien grafiet en polyaromatische koolstof. Organisch materiaal op een planetoïde betekent niet dat er leven gevonden is, maar wel dat de chemische voorlopers van leven daar aanwezig zijn.

Voorstelling van Hayabusa boven het oppervlak van Itokawa. Credit: NAOJ.

Hayabusa was met z’n ‘sample return mission’ de voorloper van Hayabusa-2 en OSIRIS-Rex, die de planetoïden Ryugu resp. Bennu hebben bezocht. Hayabusa-2 heeft z’n verzamelde materiaal al naar de aarde teruggebracht, dat van OSIRIS-Rex moet nog terugkeren naar de aarde. Hier het vakartikel over het onderzoek aan Amazon, verschenen in Nature. Bron: Royal Holloway.

Japanse capsule met steengruis van asteroïde Ryugu veilig geland in Woomera, Australië

Voor de tweede keer ooit heeft de mensheid asteroïdemonsters naar de aarde gebracht. Een kleine capsule met stukjes steengruis van de near-earth asteroïde Ryugu landde gisterenmiddag (5 december) in het afgelegen en ruige Woomera Prohibited Area, ongeveer 500 kilometer ten noordwesten van de Zuid-Australische hoofdstad Adelaide. Eerder zaterdag koppelde de capsule los van de Japanse ruimtesonde Hayabusa2, die nu doorvliegt naar een volgende planetoïde. Iets voor 18.30 uur (Nederlandse tijd) betrad de capsule de atmosfeer en kort daarna kwam de bevestiging binnen dat de parachute van het object succesvol was uitgeklapt. De capsule werd omstreeks 20.30 uur gevonden en opgehaald. JAXA gaat nu over op het wetenschappelijke onderzoek van het gruis. Hayabusa2 werd gelanceerd in december 2014 en kwam in juni 2018 aan bij de planetoïde Ryugu. In februari en juli van 2019 haalde de sonde bodemmonsters van het ruimterotsblok, waarna de monsters in een speciale capsule geborgen, aan de terugreis naar aarde begonnen.

Lees verder

Water, water en nog eens water

Credit: JAXA

Kort drie nieuwsberichten over water in het zonnestelsel.

  • Ten eerste hebben kosmoscheikundigen – jawel, die bestaan ook – van de Arizona State University in monsters verzameld met behulp van de Japanse Hayabusa sonde op het oppervlak van de planetoïde Itokawa (zie de afbeelding hierboven) water aangetroffen. Momenteel is de Haybusa 2 bezig met onderzoek aan de Ryugu planetoïde, maar diens voorganger Hayabusa deed dat jaren geleden ook al bij die andere planetoïde en de verzamelde monsters zijn in 2010 naar de aarde teruggebracht. Vijf minuscule bodemmonsters zijn onderzocht met een gevoelige massaspectrometer en twee ervan blijken water te bevatten, met dezelfde isotopische samenstelling als dat van aards water. Veel wetenschappers denken dat het aarde op aarde afkomstig is van planetoïden, die in de vroege periode van het zonnestelsel insloegen op aarde, dus deze metingen steunen die theorie. Bron: Science Daily.
  • Dan is er onderzoek van onder andere de Universiteit van Hawaï dat laat zien dat er ook op de maan water kan worden gevormd. Dat blijkt te kunnen in een proces dat drie factoren telt: de hoogenergetische deeltjes van de zonnewind, dat zijn vooral protonen, de mineralen op het maanoppervlak, zoals olivijn, en inslagen van micrometeorieten. Bij experimenten in het laboratorium kon men de synergie tussen die drie nabootsen en er blijkt bij voldoende hoge temperaturen deuterium (zwaar waterstof) te kunnen ontstaan. Bron: Universiteit van Hawaï.
  • Tenslotte hebben onderzoekers van de NASA met behulp van het Stratospheric Observatory for Infrared Astronomy (SOFIA), een vliegtuig van waaruit waarnemingen kunnen worden verricht, de komeet Wirtanen bestudeerd, die in december 2018 z’n dichtste nadering tot de aarde had, en daaruit komt naar voren dat Wirtanen waterstof uitstoot dat lijkt als twee druppels op dat in onze oceanen, ha what’s in a name.

    Credits: NASA/SOFIA/L. Cook/L. Proudfit

    Zoals eerder ook al naar voren kwam in het onderzoek bij de komeet 67P is van belang welke soort water objecten bevatten. Bij de metingen gaat het om de ‘smaak’ van water, weergegeven in de verhouding tussen deuterium (waterstof met een extra neutron) en waterstof, de zogeheten isotopenverhouding D/H. 67P bleek een andere soort water te bevatten dan de aarde, maar dat van Wirtanen, die een ‘hyperactieve komeet’ is, blijkt dus hetzelfde te zijn. En dat zou dan weer steun zijn voor de theorie dat – naast planetoïden – kometen bij hebben gedragen aan het water op aarde. Maar wat verklaart dan het verschil tussen het water van 67P en van Wirtanen? Dat zou met dat hyperactieve karakter te maken kunnen hebben, waarbij het water van Wirtanen uit diepere delen van de komeetkern komt, terwijl het water van 67P meer van dicht bij het oppervlak kwam. Bron: NASA.

De anatomie van een planetoïde

Credit: ESO. Acknowledgement: JAXA

Met de New Technology Telescope (NTT) is het eerste bewijs gevonden dat planetoïden een zeer gevarieerd inwendige kunnen hebben. Door uiterst nauwkeurige metingen te doen hebben astronomen ontdekt dat de verschillende delen van de planetoïde Itokawa verschillende dichtheden hebben. Wat zich onder het oppervlak van een planetoïde bevindt, geeft niet alleen informatie over zijn ontstaansproces, maar kan ook licht werpen op wat er gebeurt als hemellichamen in het zonnestelsel met elkaar in botsing komen, en geeft inzicht in de vorming van planeten. Aan de hand van nauwkeurige waarnemingen vanaf de aarde hebben onderzoekers de snelheid gemeten waarmee de planetoïde (25143) Itokawa, die dicht in de buurt van de aardbaan kan komen, ronddraait en hoe die snelheid na verloop van tijd verandert. Vervolgens hebben zij deze delicate waarnemingen gecombineerd met theoretisch onderzoek over de manier waarop planetoïden warmte uitstralen. De kleine planetoïde Itokawa is een intrigerend object dat, zoals in 2005 door de Japanse ruimtesonde Hayabusa is vastgesteld, de vorm van een ongepelde pinda heeft. Om de inwendige bouw van deze planetoïde te onderzoeken hebben de onderzoekers opnames verzameld die tussen 2001 en 2013 met onder meer de New Technology Telescope (NTT) van de ESO-sterrenwacht op La Silla (Chili) zijn gemaakt. Deze beelden geven informatie over de helderheidsvariaties die Itokawa als gevolg van zijn rotatie vertoont. Uit die gegevens werd vervolgens heel nauwkeurig de rotatietijd van de planetoïde afgeleid, en berekend hoe deze in de loop van de tijd verandert. In combinatie met wat er bekend is over zijn vorm heeft dat voor het eerst inzicht gegeven in het complexe inwendige van Itokawa.

Credit: JAXA

De rotatie van een planetoïde of een ander klein object in de ruimte wordt beïnvloed door zonlicht. Dit verschijnsel, dat het Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack (YORP) effect wordt genoemd, treedt op wanneer geabsorbeerd zonlicht door het oppervlak van het object weer als warmte wordt uitgestraald. Wanneer de planetoïde zeer onregelmatig van vorm is, is die warmte-uitstraling niet gelijkmatig, en dat veroorzaakt een kleine, maar onafgebroken torsiekracht die zijn rotatiesnelheid verandert. De onderzoekers hebben gemeten dat het YORP-effect de snelheid waarmee Itokawa rondwentelt langzaam doet toenemen. De verandering is gering, slechts 0,045 seconde per jaar, maar wijkt sterk af van de verwachtingen. En dat is alleen verklaarbaar als de beide helften van de pindavormige planetoïde een verschillende dichtheid hebben.Het is voor het eerst dat astronomen een bewijs hebben gevonden dat de inwendige bouw van een planetoïde grote variaties kan vertonen. Tot nu toe konden de inwendige eigenschappen van een planetoïde alleen worden afgeleid uit ruwe, globale dichtheidsmetingen. Deze unieke blik in de verschillende ingewanden van Itokawa roept veel vragen op over zijn ontstaansgeschiedenis. Een mogelijke verklaring is dat hij bestaat uit de twee componenten van een dubbelplanetoïde die na een botsing met elkaar zijn verenigd. De constatering dat planetoïden geen homogeen inwendige hebben heeft verstrekkende gevolgen, vooral voor de modellen die de vorming van dubbelplanetoïden beschrijven. Ook kan zij van belang zijn voor het onderzoek dat het gevaar van inslagen van planetoïden op aarde moet verminderen of voor het plannen van toekomstige reizen naar deze rotsachtige objecten.Deze nieuwe mogelijkheid om het inwendige van een planetoïde te onderzoeken is een belangrijke stap voorwaarts, en kan helpen om de vele geheimen van deze mysterieuze objecten te ontsluieren.

Bron: European Southern Observatory.

Planetoïdenverkenner Hayabusa is echt Legomodel geworden

Het nieuwe Lego-Hayabusa model. Credit: LEGO.

Eind goed al goed voor de Japanse planetoïdenverkenner Hayabusa, zullen we maar zeggen. November 2005 landde deze na een moeizame tocht op de kleine planetoïde Itokawa. Na een nog moeizamere terugtocht wist de sonde – wonder boven wonder – een capsule naar de aarde terug te brengen, welke op 13 juni 2010 met een parachute in Australië landde. Laboratoriumonderzoek van de capsule bracht aan het licht dat – wonder boven wonder – 1500 minuscule stofdeeltjes van het oppervlak van Itokawa waren meegebracht, waarmee de wetenschappers heel wat over de ontstaansgeschiedenis van Itokawa te weten kwamen. En wat blijkt deze week: dat de Deense onderneming de Hayabusa heeft gekozen als model, 369 stukjes lego waarmee je een eigen Hayabusa kunt bouwen. In Japan is de bouwdoos sinds deze week te koop en elders kan je de Hayabusa via de website van Lego kopen, voor een luttele ¥4118. Eh… Hoeveel is dat ook al weer, oh ja even de zakjapanner erbij gepakt: da’s € 38,11. De Hayabusa werd uitverkoren door Lego om een echt te verkopen model te worden na een actie via de website Lego CUUSOO. Je kan daar eigen ideeën voor model voorstellen en als je vervolgens 10.000 mensen vind die je idee omarmen dan gaat Lego er over na denken. En da’s kennelijk gelukt, want Hayabusa is het tweede model dat op die manier werd uitgebracht. Het eerste is de #001 Shinkai 6500, ook al zo’n Japans ding, dus kennelijk zijn die Japanners nogal Legofanaat. Afijn, we eindigen even met een video waarin we zien hoe de Hayabusa in de Legofabriek in de doos eindigt:

Bron: Space.com.

Wat ze al niet kunnen afleiden uit stof van planetoïde Itokawa

Voorstelling van Hayabusa boven het oppervlak van Itokawa. Credit: NAOJ.

November 2005 landde de Japanse sonde Hayabusa na een moeizame tocht op de kleine planetoïde Itokawa. Na een nog moeizamere terugtocht wist de sonde – wonder boven wonder – een capsule naar de aarde terug te brengen, welke op 13 juni 2010 met een parachute in Woomera test Facility in Australië landde. Laboratoriumonderzoek van de capsule bracht aan het licht dat – wonder boven wonder – 1500 minuscule stofdeeltjes van het oppervlak van Itokawa waren meegebracht. De meeste van de gevonden deeltjes zijn kleiner dan 10 micrometer en uit analyse van die deeltjes zijn Japanse onderzoekers – wonder boven wonder – heel wat te weten gekomen over Itokawa:

  • bijvoorbeeld dat de planetoïde door erosie langzaam afslijt en dat ‘ie er over een miljard jaar helemaal niet meer is;
  • dat Itokawa bij z’n geboorte ca. 4,5 miljard jaar geleden ongeveer 800 °C heet moet zijn geweest;
  • dat de hitte vermoedelijk kwam door radioactief verval;
  • dat hij toen een diameter van ruim 20 km moet hebben gehad – nu heeft ‘ie een aardappelvorm van 500 bij 250 m.;
  • dat het oerobject door botsingen uit elkaar is geslagen en dat sommige fragmenten daarvan weer bijeenkwamen om Itokawa te vormen;
  • en tenslotte dat door de inslagen van micrometeorieten en zonnedeeltjes ieder miljoen jaar van Itokawa enkele tientallen centimeters oppervlaktemateriaal in de ruimte verdwijnt.

Toch knap dat je uit stof zoveel informatie kan halen, nietwaar? Bron: NRC-Handelsblad, 27 augustus 2011

Dubbelportret van maan-ISS en Itokawa-Hayabusa

De afgelopen dagen kwam ik twee maal een foto tegen waarop je een hemellichaam ziet met daarvoor een ‘artificieel’ object, een door mensen gemaakt object. De eerste is een foto van Thierry Legault, een bekende astrofotograaf, wiens werk ik hier eerder heb getoond. Legault was in Normandië en hij fotografeerde daar de maan, terwijl het internationale ruimtestation ISS overvloog:

Credit: Thierry Legault

Zie je die kleine silhouette rechtsonder van het midden? Da’s het ISS. Legault maakte gebruik van het programma CalSky om exact te weten wanneer vanuit zijn lokatie het ISS de ‘transitie’ over het maanoppervlak zou maken. Deze transitie duurde slechts 0,55 seconden, dus Legault moest precies weten wanneer deze overgang zou plaatsvinden. Mmmm, handig programma als je vanuit Nederland een zelfde gebeurtenis zou willen meemaken.

Itokawa en Hayabusa

Dan het tweede ‘dubbelportret’ van een hemelobject met artificieel object. Het gaat om de kleine planetoïde Itokawa, die in 2005 bezocht is door de Japanse sonde Hayabusa. Over de belevenissen van die sonde heb ik jullie vaker verteld en uiteindelijk kunnen we stellen dat het met de naar de aarde gebrachte lading van 1500 minuscule stofdeeltjes afkomstig van Itokawa toch nog een succesvolle missie was. Van de week kwam ik deze foto tegen waarop je de schaduw van Hayabusa op Itokawa ziet, in beeld gebracht door Hayabusa zelf. Ik had die foto nooit eerder gezien, maar ik vind ‘m subliem:

Credit: Credit: Science@NASA / JAXA

Als je beide foto’s vergelijkt dat lijken het ISS en Hayabusa wel wat op elkaar, nietwaar? Bron: voor de eerste foto is dat Bad Astronomy en voor de tweede is dat NASA Science News.

Hayabusa heeft materiaal van Itokawa meegenomen

Gevonden stofdeeltjes van Itokawa. Credit: JAXA

Het is deze week officieël bekendgemaakt: de Japanse sonde Hayabusa heeft inderdaad materiaal mee terug naar de aarde genomen van de kleine planetoïde Itokawa. Met behulp van een ‘scanning electron microscope’ (SEM) werden in de capsule genaamd Sample Catcher A zo’n 1500 minuscule stofkorreltjes gevonden, die afkomstig moeten zijn van de planetoïde en die niet van aardse oorsprong zijn. Hayabusa – formeel de MUSES-C missie – is op 9 mei 2003 gelanceerd en op 19 én 25 november 2005 volgde een ‘landing’ op de planetoïde Itokawa, waarna de capsule van Hayabusa na een zeer moeizame terugtocht op 14 juni 2010 landde in de woestijn van Australië. De capsule werd direct geborgen en naar een onderzoekslaboratorium gebracht. De meeste van de gevonden deeltjes zijn kleiner dan 10 micrometer en de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA zegt instrumenten te ontwikkelen om deze deeltjes nader te onderzoeken. Het huidige instrumentarium is daar kennelijk niet toe in staat. Men heeft wel een aantal mineralen herkend in de stofdeeltjes, onder andere olivijn en pyroxeen. De mix van gevonden mineralen komt niet op aarde voor, maar is wel aangetroffen in primitieve meteorieten. Met de bevestiging van deze sample-return, zoals dat in vaktaal heet, is uiteindelijk een einde gekomen aan de missie van Hayabusa, die grotendeels gekenmerkt wordt door enorme tegenslag. Afijn, ook in Japan zullen ze wel een gezegde hebben in de trant van ‘eind goed, al goed’. Overigens, nog even terug naar de omvang van Itokawa. Ik noemde ‘m hierboven klein en da’s niet voor niets. Z’n afmetingen zijn 500 x 300 x 200 meter, net zo’n pindavorm als sommige andere planetoïden. Kijk hier voor een foto van kometen en planetoïden waar sondes langs zijn gevlogen en je ziet hoe klein Itokawa – goed zoeken in die foto – wel niet is. Bron: JAXA.

Capsule Hayabusa bevat deeltjes. Maar ja, waarvan?

Hayabusa bij Itokawa. Credit: JAXA/A.Ikeshita/MEF/ISAS.

Gisteren is op een door de Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) belegde persconferentie meegedeeld dat onderzoekers in het inwendige van de capsule van Hayabusa een paar honderd minuscule deeltjes hebben gevonden. Hayabusa – formeel de MUSES-C missie – is op 9 mei 2003 gelanceerd en op 19 én 25 november 2005 volgde een ‘landing’ op de planetoïde Itokawa, waarna de capsule van Hayabusa na een zeer moeizame terugtocht op 14 juni 2010 landde in de woestijn van Australië. De capsule werd direct geborgen en naar een onderzoekslaboratorium gebracht omdat Japanse wetenschappers hoopten dat zich aan boord misschien afgegraven grondmonsters van Itokawa bevinden. Naar nu blijkt zijn er inderdaad deeltjes in de binnenste container gevonden, met afmetingen van enkele micrometers. Ze zijn niet metaalachtig, dus geen deeltjes die afkomstig zijn van de container zelf. Of ze daadwerkelijk van Itokawa zijn moet nog middels vervolgonderzoek met electronenmicroscopen en synchrotronversnellers blijken. Kortom, het lijntje met Tokio blijft openstaan en als er meer nieuws is komen jullie ’t direct te weten. Bron: Universe Today.

Wat levert een blik op Hayabusa’s binnenste op?

Het binnenste van de Hayabusa. Credit: JAXA.

Dat ‘ie compleet leeg is! Tenminste, zo lijkt het op het eerste gezicht. Ik kwam de foto hiernaast tegen die gemaakt is van de sacrale binnenste container van de Japanse satelliet Hayabusa, die november 2005 getracht heeft materiaal mee te nemen van de planetoïde Itokawa en die 13 juni j.l. terugkeerde naar Aarde. In die container zou het spul van Itokawa moeten zitten, maar afgezien van wat stofjes op het tussenliggende beveiligingsglas lijkt de container leeg. Máár volgens Japanse media zouden wetenschappers ín de container minuscule deeltjes hebben gevonden van ongeveer 0,01 mm groot. Eéntje ervan zie je op deze foto, aangewezen door een soort naald. De Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA is niet zo scheutig met het geven van info, dus vallen we op dit moment terug op die media. Volgens dezelfde bron zou men aan de buitenkant van de binnenste container een dozijn grotere deeltjes hebben gevonden, ca. 1 mm in doorsnede. In alle gevallen is de vraag of we met aardse deeltjes van doen hebben of dat ze echt van Itokawa zijn. Het laatste woord is toch aan JAXA. Bron: Planetary Society.