Material-Analyse Asteroid Ryugu: Gesteinsproben enthalten Seltene Erden
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26. September 2022, 19:30 Uhr
Der Asteroid Ryugu wird schon seit Längerem untersucht, bei einer ersten Auswertung 2021 wurde festgestellt, dass sein Gestein alt, porös und dunkel ist. Nun hat ein internationales Team die Proben, die die Raumsonde Hayabusa-2 vor zwei Jahren vom Himmelskörper mitgebracht hatte, eingehender analysiert. Und dabei Metalle der sogenannten Seltenen Erden entdeckt, die für die Produktion von vielen High-Tech-Geräten benötigt werden.
Im Gesteinsmaterial des Asteroiden Ryugu sind Seltene Erden gefunden worden: das Eisenoxid-Mineral Magnetit und Hydroxylapatit, ein phosphathaltiges Mineral. Das teilte des Forschungsteam um Prof. Frank Brenker von der Uni Frankfurt mit. Demnach wurde in den Hydroxylapatit-haltigen Bereichen der Proben eine Gruppe chemischer Elemente gefunden, die für viele High-Tech-Anwendungen unentbehrlich ist. "Die Seltenen Erden kommen in dem Hydroxylapatit des Asteroiden in 100-fach höheren Konzentrationen vor als sonst im Sonnensystem", erklärt Prof. Brenker. Dass alle Elemente der Seltenen Erdmetalle in dem Phosphat-Mineral in gleichem Maße angereichert seien, liefere zudem einen Hinweis darauf, dass Ryugu ein sehr ursprünglicher Asteroid aus den Anfängen unseres Sonnensystems sei, so der Experte.
Asteroid war früher wohl ein Komet
Ein weiteres Team um Prof. Falko Langenhorst von der Uni Jena untersuchte dazu Proben von Ryugu mit einem sogenannten Transmissions-Elektronen-Mikroskop, das eine Auflösung von unter einen Nanometer besitzt. "So haben wir festgestellt, dass Ryugu ein sogenannter 'Schutthaufen-Asteroid' ist", erläutert Prof. Langenhorst. "Das Gestein ist nicht kompakt, sondern besteht aus unzähligen, quasi zusammengebackenen Gesteinsscherben." Das ließe darauf schließen, dass der heutige Asteroid sich erst aus den Trümmern eines Einschlags auf einem ursprünglich deutlich größeren Ur-Asteroiden zusammengeballt hatte.
Ryugu bildete sich außerhalb des Sonnensystems
Die Forschenden aus Jena fanden außerdem Hinweise darauf, dass die Ursprünge von Ryugu nicht im Zentrum des Sonnensystems liegen, wo sich der Himmelskörper aktuell bewegt, sondern viel weiter außerhalb. "Dort herrschen Temperaturen deutlich unter dem Gefrierpunkt, dabei kondensieren Wasser und andere leichte Moleküle wie Methan und Ammoniak zu Eisen und ballen sich mit Mineralstaub zu 'dreckigen Schneebällen' zusammen, den Kometen", so Falko Langenhorn. "Da jedoch in der Frühphase des Sonnensystems auch kurzlebige radioaktive Elemente beteiligt waren, erwärmte sich Ryugu relativ schnell nach der Zusammenballung, sodass das Eis schmolz und Mineralreaktionen einsetzten." Daher sei es denkbar, dass der Asteroid früher ein Komet war. Bei seiner Annäherung an die Sonne sei das Wasser gewissermaßen verdunstet und der feste Staub blieb übrig.
Prof. Falko Langenhorn und sein Team vermuten, dass Ryugu von einem älteren großen Asteroiden abstammt. "Dieser Ur-Asteroid bildete sich innerhalb von nur zwei Millionen Jahren nach der Geburt des Sonnensystems in dessen äußerem Bereich, wo Wasser und andere Moleküle als Eis vorhanden waren." Radioaktive Erwärmung habe dann das Eis schmelzen lassen, wobei sich in diesem Prozess neue Minerale wie Schichtsilikate, Carbonate und Eisenoxide im Ur-Asteroiden kristallisierten." Prozesse, die Langenhorn zufolge etwa fünf Millionen Jahre dauerten, bevor es zu der kosmischen Kollision kam, bei der Teile des Ur-Asteroiden abgesprengt wurden und aus denen sich dann der neue Asteroid Ryugu formte.
Links/Studien
Die Studie "Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: Direct evidence from returned samples" wurde im Fachjournal "Science" veröffentlicht.
cdi
