Vorige maand, De Japanse Hayabusa2-missie bracht een cache met stenen mee naar huis die waren verzameld van een bijna-aarde-asteroïde genaamd Ryugu. Terwijl de analyse van die geretourneerde monsters net op gang komt, onderzoekers gebruiken gegevens van de andere instrumenten van het ruimtevaartuig om nieuwe details over het verleden van de asteroïde te onthullen.

In een studie gepubliceerd in Natuurastronomie , onderzoekers bieden een verklaring waarom Ryugu niet zo rijk is aan waterhoudende mineralen als sommige andere asteroïden. De studie suggereert dat het oude ouderlichaam waaruit Ryugu werd gevormd waarschijnlijk was uitgedroogd in een soort van verhittingsgebeurtenis voordat Ryugu ontstond, waardoor Ryugu zelf droger was dan verwacht.

"Een van de dingen die we proberen te begrijpen, is de verdeling van water in het vroege zonnestelsel, en hoe dat water naar de aarde kan zijn gebracht, " zei Ralph Milliken, een planetaire wetenschapper aan de Brown University en co-auteur van de studie. "Er wordt gedacht dat waterhoudende asteroïden daarbij een rol hebben gespeeld, dus door Ryugu van dichtbij te bestuderen en er monsters van terug te sturen, we kunnen de overvloed en geschiedenis van waterhoudende mineralen op dit soort asteroïden beter begrijpen."

Een van de redenen waarom Ryugu als bestemming werd gekozen, Milliken zegt, is dat het behoort tot een klasse van asteroïden die donker van kleur zijn en waarvan wordt vermoed dat ze waterhoudende mineralen en organische verbindingen bevatten. Aangenomen wordt dat dit soort asteroïden mogelijke ouderlichamen zijn voor donkere, water- en koolstofhoudende meteorieten gevonden op aarde bekend als koolstofhoudende chondrieten. Die meteorieten zijn al tientallen jaren tot in detail bestudeerd in laboratoria over de hele wereld, maar het is niet mogelijk om met zekerheid te bepalen van welke asteroïde een bepaalde koolstofhoudende chondrietmeteoriet afkomstig kan zijn.

De Hayabusa2-missie is de eerste keer dat een monster van een van deze intrigerende asteroïden rechtstreeks is verzameld en naar de aarde is teruggebracht. Maar observaties van Ryugu gemaakt door Hayabusa2 terwijl het langs de asteroïde vloog, suggereren dat het misschien niet zo waterrijk is als wetenschappers oorspronkelijk hadden verwacht. Er zijn verschillende concurrerende ideeën over hoe en wanneer Ryugu een deel van zijn water heeft verloren.

Ryugu is een puinhoop - een losse conglomeraat van rotsen die door de zwaartekracht bij elkaar worden gehouden. Wetenschappers denken dat deze asteroïden waarschijnlijk ontstaan ​​uit puin dat overblijft wanneer grotere en meer solide asteroïden uit elkaar vallen door een grote impactgebeurtenis. Het is dus mogelijk dat de watersignatuur die vandaag op Ryugu te zien is, het enige is dat overblijft van een voorheen meer waterrijke moederasteroïde die uitdroogde als gevolg van een of andere verhittingsgebeurtenis. Maar het kan ook zijn dat Ryugu uitdroogde na een catastrofale verstoring en hervorming tot puinhoop. Het is ook mogelijk dat Ryugu in het verleden een paar nauwe spins langs de zon heeft gemaakt, die het had kunnen opwarmen en het oppervlak had kunnen uitdrogen.

Het ruimtevaartuig Hayabusa2 had apparatuur aan boord waarmee wetenschappers konden bepalen welk scenario waarschijnlijker was. Tijdens het rendez-vous met Ryugu in 2019, Hayabusa2 vuurde een klein projectiel af op het oppervlak van de asteroïde. De impact creëerde een kleine krater en blootliggende rots begraven in de ondergrond. Met behulp van een nabij-infraroodspectrometer, die in staat is om waterhoudende mineralen te detecteren, de onderzoekers konden dan het watergehalte van oppervlaktegesteente vergelijken met dat van de ondergrond.

De gegevens toonden aan dat de handtekening van het ondergrondse water vrij gelijkaardig was aan die van het buitenste oppervlak. Die bevinding komt overeen met het idee dat Ryugu's ouderlijk lichaam was uitgedroogd, in plaats van het scenario waarin Ryugu's oppervlak werd uitgedroogd door de zon.

"Je zou verwachten dat de opwarming van de zon door de zon vooral aan de oppervlakte plaatsvindt en niet te ver in de ondergrond doordringt, "Zei Milliken. "Maar wat we zien is dat het oppervlak en de ondergrond vrij gelijkaardig zijn en beide relatief arm aan water zijn, wat ons terugbrengt naar het idee dat het Ryugu's ouderlichaam was veranderd."

Er moet meer worden gedaan, echter, om de bevinding te bevestigen, zeggen de onderzoekers. Bijvoorbeeld, de grootte van de uit de ondergrond opgegraven deeltjes zou de interpretatie van de spectrometermetingen kunnen beïnvloeden.

"Het opgegraven materiaal heeft misschien een kleinere korrelgrootte dan wat er aan de oppervlakte is, " zei Takahiro Hiroi, een senior onderzoeksmedewerker bij Brown en co-auteur van de studie. "Dat korrelgrootte-effect zou het donkerder en roder kunnen doen lijken dan zijn grovere tegenhanger op het oppervlak. Het is moeilijk om dat korrelgrootte-effect uit te sluiten met teledetectie."

Gelukkig, de missie is niet beperkt tot het op afstand bestuderen van monsters. Sinds Hayabusa2 in december met succes monsters naar de aarde heeft teruggestuurd, wetenschappers staan ​​op het punt Ryugu van veel dichterbij te bekijken. Sommige van die monsters komen mogelijk binnenkort naar het NASA Reflectance Experiment Laboratory (RELAB) in Brown, die wordt beheerd door Hiroi en Milliken.

Milliken en Hiroi zeggen dat ze ernaar uitkijken om te zien of de laboratoriumanalyses de teledetectieresultaten van het team bevestigen.

"Het is het tweesnijdende zwaard van het retourneren van monsters, " zei Milliken. "Al die hypothesen die we maken met behulp van teledetectiegegevens zullen in het laboratorium worden getest. Het is superspannend, maar misschien ook een beetje zenuwslopend. Een ding is zeker, we zullen zeker nog veel meer te weten komen over de verbanden tussen meteorieten en hun oorspronkelijke asteroïden."