Asteroïden bevatten veel aanwijzingen over de vorming en evolutie van planeten en hun satellieten. Het begrijpen van hun geschiedenis kan daarom veel onthullen over ons zonnestelsel. Hoewel waarnemingen op afstand met behulp van elektromagnetische golven en telescopen nuttig zijn, kan het analyseren van monsters die zijn opgehaald van asteroïden veel meer details opleveren over hun kenmerken en hoe ze zich hebben gevormd. Een poging in deze richting was de Hayabusa-missie, die in 2010 na zeven jaar terugkeerde naar de aarde met monsters van de asteroïde Itokawa.

De opvolger van deze missie, Hayabusa2 genaamd, werd tegen het einde van 2020 voltooid en bracht materiaal terug van asteroïde 162173 "Ryugu", samen met een verzameling afbeeldingen en gegevens die op afstand van dichtbij waren verzameld. Terwijl de materiaalmonsters nog steeds worden geanalyseerd, heeft de op afstand verkregen informatie drie belangrijke kenmerken van Ryugu onthuld. Ten eerste is Ryugu een asteroïde met puinhopen die bestaat uit kleine stukjes steen en vast materiaal die door de zwaartekracht aan elkaar zijn geklonterd in plaats van een enkele monolithische rotsblok. Ten tweede heeft Ryugu de vorm van een tol, waarschijnlijk veroorzaakt door vervorming veroorzaakt door snelle rotatie. Ten derde heeft Ryugu een opmerkelijk hoog gehalte aan organische stof.

Hiervan roept het derde kenmerk een vraag op over de oorsprong van deze asteroïde. De huidige wetenschappelijke consensus is dat Ryugu is ontstaan ​​uit het puin dat is achtergelaten door de botsing van twee grotere asteroïden. Dit kan echter niet waar zijn als de asteroïde een hoog organisch gehalte heeft (wat zal worden bevestigd zodra de analyses van de geretourneerde monsters zijn voltooid). Wat zou dan de ware oorsprong van Ryugu kunnen zijn?

In een recente poging om deze vraag te beantwoorden, stelde een onderzoeksteam onder leiding van universitair hoofddocent Hitoshi Miura van de Nagoya City University, Japan, een alternatieve verklaring voor, ondersteund door een relatief eenvoudig fysiek model. Zoals uitgelegd in hun artikel gepubliceerd in The Astrophysical Journal Letters , suggereren de onderzoekers dat Ryugu, evenals vergelijkbare asteroïden met puinhopen, in feite overblijfselen kunnen zijn van uitgestorven kometen. Dit onderzoek is uitgevoerd in samenwerking met professor Eizo Nakamura en universitair hoofddocent Tak Kunihiro van de Okayama University, Japan.

Kometen zijn kleine lichamen die zich vormen in de buitenste, koudere gebieden van het zonnestelsel. Ze zijn voornamelijk samengesteld uit waterijs, met wat rotsachtige componenten (puin) erin gemengd. Als een komeet het binnenste zonnestelsel binnenkomt - de ruimte die wordt begrensd door de asteroïdengordel "vóór" Jupiter - zorgt de warmte van de zonnestraling ervoor dat het ijs sublimeert en ontsnappen, waarbij rotsachtig puin achterblijft dat door de zwaartekracht wordt samengeperst en een asteroïde met puin vormt.

Dit proces past bij alle waargenomen kenmerken van Ryugu, zoals Dr. Miura uitlegt:"Sublimatie van ijs zorgt ervoor dat de kern van de komeet massa verliest en krimpt, wat zijn rotatiesnelheid verhoogt. Als gevolg van deze spin-up, de komeetkern kan de rotatiesnelheid verkrijgen die nodig is voor de vorming van een tolvorm.Bovendien wordt aangenomen dat de ijzige componenten van kometen organisch materiaal bevatten dat in het interstellaire medium wordt gegenereerd.Deze organische materialen zouden worden afgezet op het rotsachtige puin dat achterblijft als het ijs sublimeert."

Om hun hypothese te testen, voerde het onderzoeksteam numerieke simulaties uit met behulp van een eenvoudig fysiek model om de tijd te berekenen die het ijs zou kosten om te sublimeren en de toename van de rotatiesnelheid van de resulterende asteroïde als gevolg daarvan. De resultaten van hun analyse suggereerden dat Ryugu waarschijnlijk een paar tienduizenden jaren als een actieve komeet heeft doorgebracht voordat hij de binnenste asteroïdengordel binnenging, waar de hoge temperaturen het ijs verdampten en het in een puinhoop asteroïde veranderden.

Over het algemeen geeft deze studie aan dat tolvormige, puinhoop-objecten met een hoog organisch gehalte, zoals Ryugu en Bennu (het doelwit van de OSIRIS-Rex-missie) komeet-asteroïde overgangsobjecten (CAT's) zijn. "KAT's zijn kleine objecten die ooit actieve kometen waren, maar zijn uitgestorven en schijnbaar niet te onderscheiden van asteroïden", legt Dr. Miura uit. "Vanwege hun overeenkomsten met zowel kometen als asteroïden, zouden KAT's nieuwe inzichten kunnen verschaffen in ons zonnestelsel."

Hopelijk zullen gedetailleerde samenstellingsanalyses van de monsters van zowel Ryugu als Bennu meer licht op deze problemen werpen.