Astronomie : Asteroidenstaub belegt Verwandtschaft von Himmelskörpern

2010 brachte die Raumsonde Hayabusa die ersten Proben eines Asteroiden zur Erde. Ihre Analyse beweist nun erstmals langjährige Theorien über die kosmischen Brocken.

Jetzt liegen die Körnchen da. Nackt und krümelig auf einem Objektträger aus Glas sollen Röntgenstrahlen und Elektronenbeschuss ihnen die Geheimnisse ihrer Heimat entlocken. Die ist weit weg, nennt sich Itokawa und ist ein Asteroid in fast 290 Milliionen Kilometern Entfernung zur Erde. Itokawas Staub ist das erste Asteroidenmitbringsel, das Forscher zur Analyse auf die Erde geholt haben.

Als im Juni 2010 insgesamt 1.574 Partikel im Probenbehälter der Raumsonde Hayabusa im weiträumig abgesperrten Outback Australiens auf der Erde aufschlugen , da hatten sie bereits eine kleine Odyssee hinter sich. Sieben Jahre zuvor hatten japanische Astronomen die Raumsonde Hayabusa ins All geschossen, damit sie zwei Jahren später auf Itokawa landet und Gesteinsproben einsammelt.

Die Partikel konnten kaum anders, als im Probenbehälter zu landen. Aufgrund seiner geringen Masse hat ein Asteroid eine nur geringe Anziehungskraft, weshalb bei der Landung unausweichlich Staub aufgewirbelt werde – der dann auch im Probenbehälter lande. Das war zumindest die Hoffnung der japanischen Forscher, als sie feststellten, dass die Mechanik zum Einsammeln der Probe während der unsanften Landung beschädigt worden war. Der Rückflug verzögerte sich und man bangte bis zu seiner Landung auf der Erde, ob der Wanderfalke (Hayabusa) seine kostbare Fracht mit heimgebracht hatte. Es klappte.

Im Labor scannten, mikroskopierten und analysierten die Astronomen nun fast ein Jahr lang die geborgenen Partikel. Sie fanden heraus, wie sie zusammengesetzt sind, welche Temperaturen sie überstanden haben und wo sie ursprünglich herkommen. Ihre Ergebnisse veröffentlichte das internationale Team um Tomoki Nakamura jetzt im Magazin Science .

Asteroiden verraten, wie die Erde einst entstand

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Die Analyse der Asteroid-Partikel zeigt, dass sie identisch sind mit den Proben, die man bislang nur von einer bestimmten Gruppe von Meteoriten kannte, also von Himmelskörpern, die auf die Erde gestürzt sind. Itokawa enthält – wie die Meteoritengruppe der gewöhnlichen Chondriten auch – eingeschlossene Silikate. "Die Studie liefert damit einen sehr wichtigen Beweis", sagt der Geowissenschaftler Tilmann Althaus. "Sie zeigt, dass die gewöhnlichen Chondriten von Asteroiden des S-Typs abstammen." Das hatte man zuvor zwar schon vermutet, aber bislang fehlten die Belege. Dadurch erleichtert sich zukünftig die Arbeit der Astronomen.

Sie kartografieren die Himmelskörper gewöhnlich anhand des Lichts, das von ihnen ausgeht. Dieses Verfahren der Spektralanalyse gibt Aufschluss darüber, aus welchem Material die Körper zusammengesetzt sind, die an unterschiedlichen Positionen im Weltraum zu sehen sind. Nun zeigt sich, dass die Methode korrekt funktioniert.

Astronomen untersuchen die Himmelskörper, um herauszufinden, woraus unsere Erde entstanden ist. Dafür müssen sie im Weltraum nach Antworten suchen. Denn in die aufschlussreichen Tiefen der Erde gelangt man erst gar nicht: Die tiefste Bohrung reicht nur 12 Kilometer in das Erdinnere, was weniger als einem Fünfhundertstel des Erdradius entspricht. "Außerdem hat sich die Erde über die Zeit ja auch verändert und ist nicht mehr das, was sie bei ihrer Entstehung war", sagt Althaus. Asteroiden hingegen sind alle sehr alt und man vermutet, dass die Erde einst aus denselben Materialien entstanden ist.

Ausgehend von den Erkenntnissen durch die Partikel von Itokawa wollen Astronomen nun weitere Asteroiden anderen Typs ansteuern, um die Kartografierung voranzutreiben. Die Nasa will 2016 die Raumsonde Osiris-Rex zum Asteroiden 1999 RQ36 schicken , der zu den kohlenstoffhaltigen Asteroiden zählt. Schon zwei Jahre früher soll Hayabusa-2 zu einem ebensolchen starten.

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