Eine künstlerische Darstellung von Planeten, die sich um einen Babystern bilden. (ESO/L. Calçada) Winzige Felsbrocken zurückgebracht von einem Asteroid in der erdnahen Sonnenumlaufbahn sind so alt, dass sie älter sind als das Sonnensystem.
Eine neue Analyse von Proben von Asteroid Ryugu hat das Vorhandensein von Mineralkörnern enthüllt, die bei Ausflüssen oder Explosionen alter Sterne entstanden sind, bevor sich unsere eigene Sonne bildete.
Wie durch frühere Forschungen festgestellt wurde, zeigen diese präsolaren Körner, dass Ryugu einer Klasse von Meteoriten, die als kohlenstoffhaltige (CI) Chondrite vom Ivuna-Typ bekannt sind, sehr ähnlich ist. Das Vorhandensein einiger zerbrechlicher Körner weist jedoch darauf hin, dass Teile von Ryugu seit der Entstehung des Asteroiden möglicherweise unverändert geblieben sind.
„Die von der Raumsonde Hayabusa2 vom Asteroiden Ryugu zurückgebrachten Proben enthalten präsolare Sternenstaubkörner.“ Ihre Häufigkeit und Zusammensetzung ähneln dem präsolaren Material, das in CI-Chondriten gefunden wird. „Unsere Ergebnisse liefern somit einen weiteren Beweis dafür, dass der Asteroid Ryugu eng mit CI-Chondriten verwandt ist“, so die Forscher schreiben Sie in ihre Arbeit .
„Kleine Regionen von Ryugu blieben jedoch von umfassenden Veränderungen verschont und konnten erhalten bleiben.“
Die Erhaltung der Isotopenverhältnisse in präsolaren Körnern macht sie als Momentaufnahmen von Prozessen, die in fernen Sternen ablaufen, äußerst wertvoll; Als solche sind sie eine direkte Aufzeichnung dieser Sterne und ihrer Chemie. Sie können verwendet werden, um die Evolutionsprozesse anderer Sterne als der Sonne sowie der Gesteine des Sonnensystems, in die sie eingebunden sind, zu verstehen.
Auch präsolare Körner sind unglaublich selten. Man findet sie typischerweise in kohlenstoffhaltigen Chondriten, die einen kleinen Prozentsatz aller Meteoriten ausmachen, die auf die Erde fallen. Darüber hinaus wurde festgestellt, dass nur etwa 5 Prozent der kohlenstoffhaltigen Chondrite präsolare Körner enthalten. Das bisher älteste ist dazwischen 5 und 7 Milliarden Jahre alt , verglichen mit dem Alter der Sonne von 4,6 Milliarden Jahren.
In einigen früheren Studien wurden einige präsolare Körner im Material von Ryugu identifiziert. Nun hat ein riesiges internationales Team unter der Leitung des Kosmochemikers Jens Barosch von der Carnegie Institution of Washington eine umfassende Suche durchgeführt und satte 57 Körner mit präsolaren Isotopenverhältnissen gefunden.
Das Team verglich diese Körner mit Körnern, die in Meteoriten gefunden wurden, und stellte fest, dass Ryugus Aufbau dem von CI-Chondriten sehr ähnlich ist. Hierbei handelt es sich um eine seltene Unterart kohlenstoffhaltiger Chondriten mit der sonnenähnlichsten chemischen Zusammensetzung, die in Meteoriten beobachtet wird, und erheblichen Mengen an Wasser.
Die Mineralogie der Ryugu-Proben weist darauf hin, dass während der Wasser-Gesteins-Wechselwirkungen im Ryugu-Mutterkörper umfangreiche Wasserveränderungen stattgefunden haben. Und hier wird es interessant – denn mindestens eines der vom Team entdeckten Körner ist ein präsolares Silikat. Da Silikate bei der Wasserveränderung leicht zerstört werden, sei dieser Befund „besonders unerwartet“, so die Forscher sagen .
Präsolare Silikate sind daher wahrscheinlich auf relativ seltene Abschnitte oder Klasten des Gesteins beschränkt, die weniger verändert sind als die gesamte Matrix von Ryugu, die aus Mineralien besteht, die kein Wasser enthalten. Dadurch sind diese Klasten in der Lage, empfindliche Körner zu konservieren, die sonst nicht überleben würden.
Ähnliche wasserfreie Klasten in anderen CI-Meteoriten – darunter Ivuna, der der Klasse ihren Namen gibt –, die noch analysiert werden müssen, könnten andere solch empfindliche präsolare Körner aufdecken, sagen die Forscher.
„Das Vorhandensein oder Fehlen von präsolarem Material in diesen Klasten würde wichtige Hinweise auf ihren Ursprung und ihre Geschichte der Sekundärverarbeitung liefern.“ Sie schreiben in ihre Arbeit .
Unterdessen „wird die systematische Suche nach präsolaren Körnern in allen Ryugu-Lithologien einen repräsentativen Datensatz über die Häufigkeit und Eigenschaften präsolarer Körner im Asteroiden Ryugu liefern und die größtmögliche wissenschaftliche Information aus diesen wertvollen Proben extrahieren.“
Die Forschung wurde veröffentlicht in Die astrophysikalischen Tagebuchbriefe .