In 2020 bracht de Japanse ruimtesonde Hayabusa2 bodemmonsters terug van planetoïde Ryugu. Analyses van de monsters onthullen nu de samenstelling van de planetoïde. Het blijkt een brokstuk van het materiaal dat 4,5 miljard jaar geleden samensmolt tot onze zon.
De planetoïde Ryugu was ooit onderdeel van een tientallen kilometers groot ijzig hemellichaam en raasde een tijd rond als modderbal. Dat leiden onderzoekers af uit de bodemmonsters.
Meer dan meteorieten
De sonde Hayabusa2 landde in 2018 op Ryugu. Daar nam het ruim vijf gram aan monsters van gesteente, aan en net onder het oppervlak. Dit bijzondere pakketje plofte eind 2020 neer in de Australische outback.
Thomas Hertog werkte samen met Stephen Hawking en onderzoekt de oerknal
Tijd en natuurwetten zijn voortgekomen uit de oerknal, in een chaotisch proces van toevalligheden, zegt theoretisch natuurkun ...
Wetenschappers zijn hier erg blij mee. ‘We hebben echt nog nooit zo’n monster gehad. Het is spectaculair’, zegt geochemicus Andrew Davis, van de universiteit van Chicago.
Het materiaal had de aarde nooit kunnen bereiken zonder de bescherming van van een ruimtesonde. ‘Normaal gesproken kunnen we planetoïden enkel bestuderen aan de hand van brokstukken die groot genoeg zijn om als meteorieten op aarde te landen’, vervolgt Davis. ‘Als je dit handjevol Ryugu-materiaal zou nemen en het in de atmosfeer zou laten vallen, dan zou het verbranden en verdwijnen.’
Oorsprong Ryugu
Onderzoekers hebben elke microgram van het teruggebrachte materiaal bestudeerd: van de gassen die opgesloten zaten in de capsule en de planetoïde tot de chemische samenstelling van elk korreltje gesteente. Hun bevindingen verschenen vorige week in de vakbladen Proceedings of the Japan Academy en Science.
Uit de allereerste, voorzichtige analyses van het materiaal bleek eind vorig jaar dat de ruimterots waarschijnlijk een primitieve samenstelling heeft. Dat bevestigt het nieuwe onderzoek, waarbij uitgebreid gekeken is naar de relatieve hoeveelheden van verschillende chemische elementen en isotopen – varianten van hetzelfde element.
De samenstelling van Ryugu is namelijk vergelijkbaar met die van de zon. Dat betekent dat de planetoïde uit hetzelfde materiaal geboren is. De ruimterots waar Ryugu een brokstuk van is, ontstond ongeveer 4,5 miljard jaar geleden, in de tijd dat ons zonnestelsel een grote, roterende wolk gas en stof was.
Destijds begon het grootste gedeelte van deze wolk samen te smelten in het midden. Daaruit ontstond de zon. De restanten gas en stof in de schijf om de jonge ster klonterden ook samen en vormden de planeten. Overgebleven brokstukjes zoals Ryugu, die door het zonnestelsel zwerven, noemen we planetoïden.
Natte modderbal
Reika Yokochi, ook van de universiteit van Chicago, beschrijft het bodemmonsteronderzoek als het achterhalen van een recept voor soep op basis van het eindresultaat. ‘We kunnen de soep bekijken en de ingrediënten scheiden, en aan de hand van hun toestand proberen te bepalen hoeveel en in welke volgorde ze zijn verwerkt en verwarmd.’ Een lastige, maar niet onmogelijke taak.
Zo concluderen de onderzoekers dat de bodemmonsters ooit in water waren gedrenkt. Dit is opvallend, omdat de ruimterots nu kurkdroog is.
Waarschijnlijk komt dit doordat Ryugu onderdeel was van een tientallen kilometers groot ijzig hemellichaam dat in de koude buitendelen van het jonge zonnestelsel leefde. Door botsingen viel dit object in stukken uiteen. De temperatuur van Ryugu, een van die brokstukken, steeg door de energie die vrijkwam bij het verval van radioactieve elementen in de rots. Hierdoor smolt het ijs en veranderde de planetoïde in een gigantische modderbal.
Door botsingen met andere hemellichamen en zwaartekrachteffecten kwam Ryugu uiteindelijk dichter bij de zon. Daardoor verdampten het water en andere vluchtige stoffen en bleef de poreuze planetoïde over die Hayabusa2 in 2018 bezocht.
Deze informatie over ruimterots Ryugu helpt wetenschappers met het in kaart brengen van de geschiedenis van het zonnestelsel. Die kennis hopen ze te gaan uitbreiden met toekomstige missies die monsters zullen halen van andere planetoïden, maar ook van de planeet Mars en de manen van Mars.
