science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Hayabusa2 helpt onderzoekers ingrediënten voor leven in het vroege zonnestelsel te begrijpen

Ryugu is een asteroïde van het C-type -- rijk aan koolstof -- ongeveer 900 meter breed. Krediet:© 2019 Seiji Sugita et al., Wetenschap

De eerste gegevens die zijn ontvangen van het Hayabusa2-ruimtevaartuig dat in een baan rond de asteroïde Ryugu draait, helpen ruimtewetenschappers om de omstandigheden in het vroege zonnestelsel te onderzoeken. De ruimtesonde verzamelde enorme hoeveelheden afbeeldingen en andere gegevens die onderzoekers aanwijzingen gaven over Ryugu's geschiedenis, zoals hoe het kan zijn gevormd uit een groter ouderlichaam. Deze details stellen wetenschappers op hun beurt in staat om de hoeveelheden en soorten materialen die essentieel zijn voor het leven, dat aanwezig was toen de aarde werd gevormd, beter in te schatten.

"De grond beefde. Mijn hart bonsde. De klok telde drie, twee, een, opstijgen!" zei professor Seiji Sugita van de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen van de Universiteit van Tokyo. "Ik heb me nog nooit zo opgewonden en nerveus tegelijk gevoeld - dat was niet zomaar een wetenschappelijk experiment bovenop die raket. Dat was het hoogtepunt van mijn levenswerk en de hoop en dromen van mijn hele team."

Op woensdag, 3 december 2014, een oranje-witte raket van meer dan 50 meter hoog, met een gewicht van bijna 300 ton, gelanceerd vanuit het Tanegashima Space Center in het zuidwesten van Japan en met succes het Hayabusa2-ruimtevaartuig de ruimte in razend. Zijn zorgvuldig berekende traject slingerde Hayabusa2 rond de aarde om snelheid te krijgen, zodat het zijn bestemming in de asteroïdengordel tussen Mars en Jupiter kon bereiken. Het doel was de asteroïde Ryugu, en Hayabusa2 arriveerden op schema op woensdag, 27 juni 2018.

Vanaf dat moment, het ruimtevaartuig heeft een breed scala aan camera's en instrumenten gebruikt om afbeeldingen en gegevens over Ryugu te verzamelen, die het voortdurend naar onderzoekers op aarde stuurt. Het heeft zelfs een korte zachte landing gemaakt ter voorbereiding op een tweede waarin het los oppervlaktemateriaal - regoliet - zal verzamelen om naar de aarde terug te keren. Wetenschappers zullen tot 2020 moeten wachten voordat dat monster terugkeert, maar onderzoekers zitten intussen verre van stil.

Ryugu heeft een ongewoon laag albedo, of reflectie, van 2 procent, dus in onze ogen is het zwarter dan steenkool. De camera's van Hayabusa2 zijn bijzonder gevoelig om fijne details op te lossen. Krediet:© 2019 Seiji Sugita et al., Wetenschap

"Slechts een paar maanden nadat we de eerste gegevens hadden ontvangen, we hebben al enkele verleidelijke ontdekkingen gedaan, " zei Sugita. "De belangrijkste is de hoeveelheid water, of het ontbreken ervan, Ryugu lijkt te bezitten. Het is veel droger dan we hadden verwacht, en gezien het feit dat Ryugu vrij jong is (volgens asteroïde-normen) op ongeveer 100 miljoen jaar oud, dit suggereert dat het moederlichaam grotendeels verstoken was van water, te."

Volgens collega's van Sugita die in een begeleidend document schrijven, verschillende instrumenten op Hayabusa2, waaronder een camera met zichtbaar licht en een nabij-infraroodspectrometer, bevestigen het gebrek aan water. Dit feit is belangrijk omdat men denkt dat al het water van de aarde, inclusief die die 70 procent van het menselijk lichaam omvat, kwam van lokale asteroïden, verre kometen en de nevel of stofwolk die de zon werd. De aanwezigheid van droge asteroïden in de asteroïdengordel zou de modellen veranderen die worden gebruikt om de chemische samenstelling van het vroege zonnestelsel te beschrijven. Maar waarom is dit van belang?

"Leven, " legde Sugita uit. "Dit heeft gevolgen voor het vinden van leven. Er zijn ontelbaar veel zonnestelsels en de zoektocht naar leven buiten het onze heeft richting nodig. Onze bevindingen kunnen modellen verfijnen die kunnen helpen beperken welke soorten zonnestelsels de zoektocht naar leven zou moeten richten."

Maar er is meer aan de hand dan water; andere verbindingen die cruciaal zijn voor het leven bestaan ​​in asteroïden, en Ryugu heeft hier enkele verrassingen, te. Om te begrijpen waarom, het is belangrijk om te weten dat Hayabusa2 niet de enige terrestrische robot is die op dit moment asteroïden verkent. in 2016, NASA lanceerde OSIRIS-REx, die op 3 december 2018 bij zijn doelasteroïde Bennu aankwam, vier jaar na de lancering van Hayabusa2.

Het is onduidelijk hoe Ryugu's ouderlijk lichaam zo uitgedroogd raakte. Het is mogelijk dat het inwendig werd verwarmd door radioactieve materialen, of leed aan langdurige bombardementen door andere rotsachtige lichamen. Krediet:© 2019 Seiji Sugita et al., Wetenschap

De twee projecten concurreren niet, maar actief informatie en gegevens delen die elkaar kunnen helpen. Onderzoekers vergelijken hun asteroïden om nog meer te leren dan mogelijk zou zijn als ze er maar één zouden kunnen onderzoeken. Hoewel in de meeste opzichten hetzelfde, Bennu en Ryugu verschillen op sommige gebieden aanzienlijk. Ze zijn allebei extreem donker, hebben tolachtige vormen en zijn bedekt met grote rotsblokken, maar Ryugu bevat veel minder water. Deze discrepantie zorgt ervoor dat onderzoekers achter hun oren krabben.

"Ik hoopte dat het oppervlak van Ryugu meer variatie zou hebben, zoals eerdere waarnemingen op de grond hadden gesuggereerd. Maar elk oppervlak en elke rots op Ryugu lijkt op elk ander, met dezelfde waterschaarste, "zei Sugita. "Echter, wat als beperkend voelde, is nu verhelderend; De homogeniteit van Ryugu demonstreert het vermogen van onze instrumenten om genuanceerde gegevens vast te leggen. Het dient ook als een noodzakelijke constante om latere gegevens mee te vergelijken. Zoveel wetenschap gaat over het beheersen van variabelen en Ryugu doet dit voor ons."

Terwijl Hayabusa2 onze kleine rotsachtige buurman blijft verkennen, onderzoekers zijn geleidelijk de geschiedenis aan het samenstellen, die verstrengeld is met de onze. Sugita en zijn collega's geloven dat Ryugu afkomstig is van een ouderasteroïde van enkele tientallen kilometers breed, hoogstwaarschijnlijk in de asteroïde families Polana of Eulalia.

"Dankzij de parallelle missies van Hayabusa2 en OSIRIS-REx, kunnen we eindelijk de vraag beantwoorden hoe deze twee asteroïden zijn ontstaan, " concludeert Sugita. "Dat Bennu en Ryugu broers en zussen kunnen zijn, toch een aantal opvallend verschillende eigenschappen vertonen, impliceert dat er veel opwindende en mysterieuze astronomische processen moeten zijn die we nog moeten onderzoeken."

De onderzoeksresultaten zijn gepubliceerd in een drietal papers in Wetenschap .