Forscher analysieren von der Hyabusa-Raumsonde zur Erde gebrachtes Material Asteroidenstaub erklärt Herkunft von Meteoriten - scinexx | Das Wissensmagazin
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Forscher analysieren von der Hyabusa-Raumsonde zur Erde gebrachtes Material

Asteroidenstaub erklärt Herkunft von Meteoriten

Die Wiedereintrittskapsel der Raumsonde Hayabusa im Juni 2010 nach ihrer Landung nahe Woomera in Südaustralien. © JAXA / ISIS

Forscher haben zum ersten Mal Gesteinsproben untersucht, die direkt von der Oberfläche eines Asteroiden stammen. Die Analyse der rund 1.500 winzigen Partikel klärt unter anderem eine seit langem offene Frage: die Herkunft der am häufigsten auf unserem Planeten einschlagenden Meteoriten. Die japanische Raumsonde Hayabusa hatte die Probe auf dem erdnahen Asteroiden „(25143) Itokawa“ gesammelt und im Juni 2010 zur Erde zurück gebracht. In der Geschichte der Raumfahrt ist dies erst das zweite Mal, dass eine Sonde mit Gestein von einem fremden Himmelskörper wiederkehrt. Das erste Mal geschah dies bei den Apollomissionen zum Mond. Mehrere Forscherteams haben nun die Asteroidenproben analysiert und berichten darüber in gleich sechs Artikeln im Fachmagazin „Science“.

Der Staub von der Oberfläche des Asteroiden Itokawa sei ein wichtiger Meilenstein für die Astronomie, sagt Michael Zolensky vom Johnson Space Center der US-Raumfahrtbehörde NASA in Houston, einer der Autoren. Er könne nun die Herkunft zahlreicher Meteoriten klären helfen, gebe aber auch Aufschluss über Prozesse im frühen Sonnensystem.

Häufigste Meteoriten sind Bruchstücke von S-Typ-Asteroiden

Die am häufigsten auf der Erde gefundenen Meteoriten – sogenannte gewöhnliche Chondriten – bestehen aus einem Mineralgemisch, das als besonders ursprünglich gilt. Sie ähneln darin einem häufig vorkommenden Typ von Gesteinsasteroiden im Sonnensystem. Forscher vermuteten daher schon länger, dass die Meteoriten Bruchstücke dieser sogenannten S-Typ-Asteroiden sein könnten. In Beobachtungen mit Teleskopen zeigen sich jedoch leichte Unterschiede in der Zusammensetzung von Asteroiden und Meteoriten.

Erst die direkte Analyse der Asteroidenproben konnte nun diese Diskrepanz beheben. „Unsere Ergebnisse demonstrieren, dass gewöhnliche Chondriten tatsächlich von S-Typ Asteroiden stammen“, berichten Tomoki Nakamura von der Tohoku Universität im japanischen Sendai und seine Kollegen. Das belege, dass auch diese Asteroiden zu den ursprünglichsten Objekten im Sonnensystem gehören.

Der aus der Landekapsel der Raumsonde Hayabusa entnommene Probenbehälter wird von Forschern geöffnet, um die Asteroidenproben zu entnehmen. © JAXA / ISIS

Itokawa Rest eines größeren Himmelskörpers

Die Gesteinsproben verraten auch, dass Itokawa einst Teil eines größeren Himmelskörpers gewesen sein muss. Die chemische Analyse habe Hinweise auf eine Erhitzung des Gesteins bis auf 800 Grad Celsius und starke Erschütterungen ergeben, berichten die Forscher. Das deute auf eine Kollision hin, bei der das ursprüngliche Objekt zerbrochen sei.

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Weitere Analysen zeigten, dass vor allem die Einschläge von Mikrometeoriten die Asteroidenoberfläche im Laufe der Zeit veränderten. Damit sei ihre Erosion anders verlaufen, als die der vornehmlich vom Sonnenwind geprägten Mondoberfläche, schreiben die Wissenschaftler.

Elektronenmikroskopische Aufnahme eines Gesteinspartikels des Asteroiden Itokawa. © Science / AAA

Winzige Probe liefert Berge von Daten

„Das bemerkenswerte an dieser Analyse von Itokawa ist die gewaltige Menge an Daten, die wir aus einer so winzigen Probe erhalten“, sagt Zolensky. Für die Untersuchung von Mondgestein habe man noch kiloweise Material benötigt. Dank moderner Analysetechniken gewinne man heute all die Information aus winzigen, nur wenige Nanogramm wiegenden Körnchen.

Die von der japanischen Raumfahrtagentur JAXA entwickelte Raumsonde Hayabusa war im Mai 2003 gestartet und gut zwei Jahre später, im November 2005 auf der Oberfläche des Asteroiden (25143) Itokawa gelandet. Zur Probengewinnung feuerte die Sonde ein Geschoss auf die Oberfläche und nahm das aufgewirbelte Material mit einem trichterförmigen Probenbehälter auf. Die dabei gesammelten Gesteinskörnchen sind zwischen 10 und 180 Mikrometer groß. Im Juni 2010 landete die Wiedereintrittskapsel samt Asteroidenproben in Südaustralien. (Science, 2011; DOI: 10.1126/science.1207758; DOI: 10.1126/science.1207776; DOI: 10.1126/science.1207865; DOI: 10.1126/science.1207794; DOI: 10.1126/science.1207785; DOI: 10.1126/science.1207807)

(Science / NASA / dapd, 26.08.2011 – NPO)

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