Wasser in winzigen Staubpartikeln des Asteroiden Itokawa . gefunden

Asteroid Itokawa

Asteroid 25143 Itokawa wurde zum ersten Mal aus nächster Nähe von der japanischen Hayabusa-Probenrückgabemission fotografiert, die 2010 etwas Staub von der Oberfläche des Asteroiden zur Erde zurückbrachte. (Bildnachweis: JAXA)





Wissenschaftler haben Spuren von Wasser in Staubkörnern des erdnussförmigen Asteroiden Itokawa gefunden, und die Entdeckung könnte Aufschluss darüber geben, wie die Erde ihr Wasser bekam.

Forscher der Arizona State University (ASU) haben den Wassergehalt in winzigen Partikeln von Asteroidenstaub gemessen, die von der Erde auf die Erde gebracht wurden Japans Raumsonde Hayabusa , das 2010 seine Probenrückgabe-Mission abschloss. Obwohl dies nicht der erste Nachweis von Wasser auf einem Asteroiden ist, ist es das erste Mal, dass Wissenschaftler das Wasser direkt in einem Labor auf der Erde nachgewiesen haben. Frühere Studien zu Wasser auf Asteroiden beruhten auf Daten, die von Teleskopen oder Instrumenten an einem Raumfahrzeug gesammelt wurden.

Der erste Beweis für Wasser auf einem Asteroiden wurde 2010 entdeckt, als Astronomen mit der Infrarot-Teleskopanlage der NASA auf Hawaii Signaturen von Wassereis und organischem Material auf dem Asteroiden Themis entdeckten. Im vergangenen Dezember fand die NASA-Mission OSIRIS-REx hydratisierte Mineralien auf dem Asteroiden Bennu, als sie das Weltraumgestein aus nächster Nähe untersuchte. Wissenschaftler glauben nun, dass Wasser auf Asteroiden in unserem Sonnensystem häufig vorkommt, sei es in Form von Wassereis oder hydratisierten Mineralien.



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Forscher der Arizona State University analysierten zwei Partikel des Asteroiden Itokawa, die von Japan auf die Erde gebracht wurden

Forscher der Arizona State University analysierten zwei Partikel des Asteroiden Itokawa, die von der japanischen Hayabusa-Probenrückgabemission zur Erde gebracht wurden.(Bildnachweis: Z. Jin und M. Bose/ASU/JAXA)



Aufgrund ihrer neuen Erkenntnisse vermuten die ASU-Forscher, dass S-Typ Asteroiden wie Itokawa – steinige Asteroiden aus Silikaten, die eine der häufigsten Arten von Weltraumgesteinen in unserem Sonnensystem sind – könnten zu Beginn der Entstehungsgeschichte unseres Planeten bis zur Hälfte der Wasserversorgung der Erde liefern.

'Wir fanden heraus, dass die von uns untersuchten Proben im Vergleich zum Durchschnitt für Objekte im inneren Sonnensystem mit Wasser angereichert waren', sagte Ziliang Jin, Kosmochemiker an der School of Earth and Space Exploration der ASU und Hauptautor der neuen Studie, in einer Erklärung.

Jin und seine Co-Autorin Maitrayee Bose, ebenfalls Kosmochemikerin an der ASU, haben nicht nur die Menge an Wasser in den Proben gemessen, sondern auch das Verhältnis von Deuterium zu Wasserstoff – eine chemische Signatur, die auf den Ursprung eines Asteroiden und die Ähnlichkeit seines Wassers hinweisen kann zum terrestrischen Wasser auf der Erde. 'Die Mineralien haben eine Wasserstoffisotopenzusammensetzung, die von der Erde nicht zu unterscheiden ist', sagte Jin.



Von etwa 1.500 Staubkörnern, die in der Probe aus Hayabusa enthalten waren, erhielt das ASU-Team fünf winzige Partikel, die jeweils etwa halb so breit wie ein menschliches Haar waren. Diese Partikel stammen aus dem Moses-Meer, einem glatten und relativ strukturlosen Gebiet nahe der Mitte des erdnussförmiger Asteroid Itokawa.

Itokawa hatte nicht immer die Form einer Erdnuss; Wissenschaftler glauben, dass es war Teil einer größeren Muttergesellschaft das vor etwa 1,5 Milliarden Jahren nach einem katastrophalen Einschlag mit einem anderen Weltraumgestein zerbrach.

Dieser Mutterkörper, von dem Wissenschaftler glauben, dass er sich vor etwa 4,6 Milliarden Jahren im Asteroidengürtel gebildet hat, war etwa 20 Kilometer breit, bevor er in Stücke gerissen wurde. Ein Teil des entstandenen Schutts klumpte dann wieder zusammen, um die 'Erdnuss' zu bilden, die etwa 535 Meter lang und bis zu 300 Meter breit ist.

Für diese Studie analysierten sie zwei der Partikel aus Hayabusa und stellten fest, dass sie gesteinsbildende Silikatminerale, sogenannte Pyroxene, enthielten. Hier auf der Erde ist bekannt, dass Pyroxene Wasser in ihrer Kristallstruktur enthalten. Also dachten Jin und Bose, dass die Pyroxene aus Itokawa auch Wasser enthalten könnten.

Die Kosmochemiker Maitrayee Bose (links) und Ziliang Jin laden Proben des Asteroiden Itokawa in die Hochvakuumkammer des Instruments Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometer (NanoSIMS) der Arizona State University.

Die Kosmochemiker Maitrayee Bose (links) und Ziliang Jin laden Proben des Asteroiden Itokawa in die Hochvakuumkammer des Instruments Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometer (NanoSIMS) der Arizona State University.(Bildnachweis: M. Bose)

Nachdem die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) ihnen die Proben für diese Studie zur Verfügung gestellt hatte, verwendeten Jin und Bose das Nanoscale Secondary Ion Mass Spectrometer (NanoSIMS) an der ASU, um die Zusammensetzung der winzigen Partikel zu messen.

Sie fanden heraus, dass die Proben von Itokawa 'unerwartet reich' an Wasser waren, eine Entdeckung, die ihrer Meinung nach bedeuten könnte, dass 'selbst nominell trockene Asteroiden wie Itokawa tatsächlich mehr Wasser enthalten könnten, als Wissenschaftler angenommen haben', sagten ASU-Beamte sagte in der Aussage .

Die neue Studie wurde heute (1. Mai) in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Fortschritte .

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