Moederlichaam asteroïde Ryugu ontstond in het buitenste zonnestelsel
Materiaal van de asteroïde (162173) Ryugu werd door de Japanse ruimtesonde Hayabusa-2 naar de Aarde gebracht. Ryugu, ook bekend als 1999 JU3, is een type-C aardscheerder. De naam verwijst naar Ryūgū (Drakenpaleis), een magisch onderwaterpaleis in een Japans volksverhaal.
De asteroïde werd in 1999 ontdekt door astronomen met behulp van de Lincoln Near-Earth Asteroid Research.
De asteroïde heeft een doorsnede van ongeveer 900 meter en draait eens in de 474 dagen om de Zon. De afstand tot de Zon varieert tussen 0,96 en 1,41 Astronomische Eenheden.
Op 6 december 2020 werd door de Japanse ruimtesonde Hayabusa-2 in totaal 5,4 gram materiaal van Ryugu teruggebracht naar de Aarde.
Volgens astronomen is er voldoende bewijs dat Ryugu is ontstaan in de buitenste delen van het zonnestelsel. Asteroïden in het buitenste zonnestelsel zouden andere kenmerken hebben dan die dichter bij de Zon worden aangetroffen.
Het onderzoeksteam analyseerde 17 samples van Ryugu in grootte variërend tussen 1 en 8 mm en ze vonden verschillende bewijzen die hun hypothese ondersteunt.
Ten eerste zijn de korrels waaruit de asteroïde bestaat veel fijner dan je zou verwachten als die bij hogere temperaturen zou zijn ontstaan. Ook is de structuur van de fragmenten poreus hetgeen betekent dat ze ooit water en ijs bevatten. Lagere temperaturen en ijs zijn meer gebruikelijk in het buitenste zonnestelsel.
De onderzoekers konden verschillende metingen doen aan elk van de Ryugu-fragmenten. Ze vonden dezelfde poreuze, fijnkorrelige structuur in alle monsters.
Ze waren ook in staat om de hoeveelheid oxidatie te bepalen die de monsters hadden ondergaan. Dit was vooral interessant omdat de fragmenten zelf nooit aan zuurstof waren blootgesteld – ze werden afgeleverd in vacuümverzegelde containers vanuit de ruimte.
Hoewel het team een chemische samenstelling vond die leek op meteorieten die de Aarde hebben gehaald – met name een groep van hen die CI-chondrieten worden genoemd en waarvan er slechts negen op onze planeet bekend zijn – ontdekten ze iets dat de Ryugu-fragmenten onderscheidde.
De spectroscopische metingen vonden een grote hoeveelheid pyrrhotiet, dit is een ijzersulfide dat nergens te vinden is in de tientallen meteorietmonsters die de auteurs ook hebben bestudeerd.
In een van de samples vonden ze een fijne ader van magnetiet (ijzeroxidemineraal) en hydroxyapatiet (fosfaatmineraal).
In de delen van de monsters die hydroxyapatiet bevatten ontdekten ze zeldzame aardmetalen – een groep chemische elementen die tegenwoordig onmisbaar is voor legeringen en glaswerk voor onder meer hightech-toepassingen.
De zeldzame aarden komen voor in het hydroxyapatiet van de asteroïde in concentraties die 100 keer hoger zijn dan elders in het zonnestelsel. Bovendien hebben alle elementen van de zeldzame aardmetalen zich in dezelfde mate geconcentreerd in het fosfaatmineraal – wat ook ongebruikelijk is.
De resultaten laten zien dat deze asteroïde-monsters verschillen van meteorieten, vooral omdat meteorieten door een vurige atmosfeer zijn gedrongen, verwering en in het bijzonder oxidatie op Aarde hebben ondergaan.
Onderzoekers hebben dus een heel ander soort monster in handen dat afkomstig is uit het buitenste zonnestelsel.
Met alle gegevens gecombineerd geeft het onderzoek de miljardenjarige geschiedenis van Ryugu weer.
Ryugu maakte ooit deel uit van een veel grotere asteroïde die ongeveer 2 miljoen jaar na het zonnestelsel ontstond, werd gevormd.
Deze asteroïde bestond uit veel verschillende materialen, waaronder water en kooldioxide-ijs. In de 3 miljoen jaar na het ontstaan smolt het ijs. Dit leidde tot een binnenste dat was gehydrateerd en een oppervlak dat veel droger was.
Ongeveer een miljard jaar geleden knalde er een andere ruimterots tegen de asteroïde waardoor die in stukken brak en puin wegslingerde. Enkele van die fragmenten vloeiden samen tot de asteroïde Ryugu die we vandaag de dag kennen.
Voor planeetwetenschappers is dit eerstegraads informatie die rechtstreeks van het zonnestelsel komt en daarom van onschatbare waarde is.
Het onderzoek werd in het tijdschrift Science gepubliceerd.
Artikel: T. Nakamura et al. Formation and evolution of carbonaceous asteroid Ryugu: direct evidence from returned samples. Science, published online September 22, 2022; doi: 10.1126/science.abn8671
Eerste publicatie: 23 september 2022
Bron: Sci-News
