Aktuelle Isotopenanalysen von Proben des Asteroiden Ryugu werfen ein neues Licht auf die Geschichte des Wassers im Sonnensystem und seine entscheidende Rolle bei der Entstehung der Erd-Ozeane. Die Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass flüssiges Wasser in den Mutterkörpern kohlenstoffreicher Asteroiden wie Ryugu über eine Milliarde Jahre nach ihrer Entstehung aktiv war, was die bisherigen Annahmen über die zeitliche Begrenzung von Wasseraktivitäten auf Asteroiden in der frühen Phase des Sonnensystems in Frage stellt. Diese Entdeckung, veröffentlicht in der renommierten Fachzeitschrift Nature, stärkt die Theorie, dass solche Asteroiden eine wesentlich größere Menge an Wasser zur Erde transportiert haben könnten, als bisher angenommen.
Die Wissenschaftler untersuchten das Verhältnis von Lutetium-176 zu Hafnium-176 (176Lu/176Hf) in den Ryugu-Proben und stellten ein unerwartet hohes Verhältnis fest. Dies deutet darauf hin, dass eine Flüssigkeit den Mutterkörper des Asteroiden durchdrungen hat und dessen isotopische Zusammensetzung veränderte. Es wird vermutet, dass ein Einschlagereignis das tief vergrabene Eis schmelzen ließ und so diese Flüssigkeitsbewegung ermöglichte. Diese Erkenntnis ist von großer Bedeutung, da sie darauf hindeutet, dass kohlenstoffreiche Asteroiden wie Ryugu über längere Zeiträume hinweg Wasser speichern und transportieren konnten, was sie zu wichtigen Lieferanten für die frühen Ozeane und die Atmosphäre der Erde macht.
Frühere Forschungen, wie die Analyse von Meteoriten, die als kohlenige Chondrite klassifiziert werden, deuteten bereits darauf hin, dass flüssiges Wasser in diesen Objekten über Millionen von Jahren hinweg eine Rolle spielte. Die neuen Daten erweitern dieses Verständnis erheblich, indem sie eine anhaltende Wasseraktivität über einen Zeitraum von mehr als einer Milliarde Jahre nachweisen. Diese Entdeckung ist nicht nur für die Wissenschaft von Interesse, sondern liefert auch Einblicke in die dynamischen Prozesse, die das frühe Sonnensystem prägten. Die Wechselwirkungen zwischen Staub, Gas und Planetesimalen schufen eine komplexe Struktur, die die Grundlage für die Entstehung von Planeten und deren einzigartige Eigenschaften bildete. Die späte Entstehung wasserreicher Planetesimale, die nicht durch hohe Temperaturen ihr Wasser verloren, war ein entscheidender Faktor für die Anreicherung der Erde mit Wasser.
Diese Erkenntnisse vertiefen auch unser Verständnis der Bedingungen, die die Entstehung von Leben auf unserem Planeten ermöglichten, da Asteroiden wie Ryugu auch organische Moleküle lieferten. Die Ryugu-Proben, die von der japanischen Raumsonde Hayabusa-2 zur Erde gebracht wurden, sind reich an organischen Molekülen, was die Theorie unterstützt, dass extraterrestrisches organisches Material zu den chemischen Komponenten beigetragen hat, die für das Leben notwendig sind. Die Proben enthielten auch verschiedene organische Verbindungen, die sich in Gegenwart von flüssigem Wasser gebildet haben, darunter Amine, Carbonsäuren und heterozyklische Verbindungen. Die Widerstandsfähigkeit dieser präbiotischen Moleküle auf der Oberfläche von Ryugu, trotz harter Weltraumbedingungen, deutet darauf hin, dass Oberflächenkörner organische Moleküle schützen können.
Die Ryugu-Proben weisen eine geringe Dichte und eine hohe Mikroporosität auf, was auf eine primitive Zusammensetzung mit ursprünglicher wässriger Alterung hindeutet. Die Anwesenheit von Kalzium-Aluminium-reichen Einschlüssen (CAIs), einigen der ältesten festen Partikel im Sonnensystem, die bei hohen Temperaturen entstanden sind, deutet auf eine signifikante Materialvermischung zwischen dem inneren und äußeren Sonnensystem während seiner Entstehung hin. Hinweise auf ein Magnetfeld in den Ryugu-Proben deuten auf die Entstehung seines Mutterkörpers in der primordialen Sonnennnebels hin, weit entfernt von der Sonne, in einer kalten Umgebung, in der Wasser- und Kohlendioxideis koexistierten. Die Analyse von Ryugu-Proben hat auch Einblicke in die Weltraumverwitterung geliefert, den Prozess, durch den Himmelskörper ohne Atmosphäre durch Mikrometeoriten-Einschläge und solare Einflüsse verändert werden. Die Analyse von Magnetitkörnern ergab Pseudo-Magnetit-Partikel, die wahrscheinlich durch Weltraumverwitterung von Mikrometeoriten-Einschlägen entstanden sind.
Die Hayabusa-2-Mission, die die Ryugu-Proben im Dezember 2020 zur Erde zurückbrachte, war ein bedeutendes Unterfangen zum Verständnis des frühen Sonnensystems. Der Erfolg der Mission hat den Weg für weitere Erkundungen anderer Asteroiden geebnet, wie 2001 CC21 und 1998 KY26. Die fortlaufende Analyse der Ryugu-Proben verspricht weitere aufschlussreiche Details über die frühe Entstehung unseres Sonnensystems und die Ursprünge des Lebens selbst.