Die kleinen Himmelskörper unseres Sonnensystems gelten als astronomische Geheimnisträger. Denn viele bestehen noch aus dem urtümlichem Material, aus dem sich einst die Himmelskörper des Sonnensystems gebildet haben. Um Einblicke in ihre Merkmale zu gewinnen, waren Wissenschaftler lange auf Untersuchungen der Brocken angewiesen, die natürlicherweise auf die Erdoberfläche gestürzt sind: Meteorite. Doch das hat sich mittlerweile geändert: Am 5. Dezember 2020 landete in Australien eine Probenkapsel mit etwa fünf Gramm Gestein des Asteroiden Ryugu. Die wissenschaftliche Post stammte von der japanischen Raumsonde Hayabusa 2, die das Probematerial zuvor von dem Asteroiden Ryugu eingesammelt hatte.
Es handelt sich dabei um einen etwa einen Kilometer großen Himmelskörper, dessen Form an eine abgerundete Doppelpyramide erinnert. Ryugu umkreist die Sonne ähnlich eng wie die Erde und kommt uns zeitweilig so nahe, dass der Sonden-Besuch sowie eine Rücksendung von Gesteinsproben möglich wurde. Nur in irdischen Labors sind Untersuchungen möglich, die genauere Einblicke in die Zusammensetzung, Beschaffenheit, Herkunft und Entwicklung des kosmischen Brockens geben können. Das kostbare Material wurde mittlerweile schon verschiedenen Untersuchungen unterzogen. Sie bescheinigen der kohlenstoffreichen Substanz unter anderem eine körnige und lockere Struktur sowie einen Werdegang, bei dem über einen langen Zeitraum Mineralien mit Wasser reagierten. Außerdem wurde nachgewiesen, dass Ryugu Aminosäuren und andere komplexe organische Moleküle enthält.
Der Heimat auf der Spur
Nun sind die Wissenschaftler um Timo Hopp von der University of Chicago genauer der Frage nachgegangen, wo Ryugu einst entstanden sein könnte. Denn man geht davon aus, dass einige erdnahe Asteroiden Zugezogene aus weiter entfernten Bereichen des Sonnensystems sein könnten. Um Hinweise über den Ursprung von Ryugu zu erhalten, haben die Wissenschaftler nun Eisenisotope in den Proben untersucht. Als Isotope bezeichnet man Varianten eines Elements, die sich lediglich durch die Anzahl der Neutronen im Kern und damit in ihrem Gewicht unterscheiden. In frühen Untersuchungen hat sich abgezeichnet, dass die Isotope bestimmter Elemente in der frühen Bildungsphase des Sonnensystems ungleichmäßig verteilt waren. Das bedeutet: Je nachdem, wo ein Körper entstanden ist, bildete Material mit unterschiedlichen Isotopenverhältnissen seine Bausubstanz.
„Das Verhältnis bestimmter Eisenisotope zueinander ist ein hervorragender Marker, um einige Gruppen von Himmelskörpern nach ihren Entstehungsorten voneinander zu unterscheiden“, erklärt Co-Autor Thorsten Kleine vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Göttingen. Für ihre Studie verglichen die Forscher nun die Analyseergebnisse des Probematerials von Ryugu mit Resultaten von 13 verschiedenen Meteoriten, die unterschiedliche Gruppen repräsentieren. Die meisten von ihnen sind wie Ryugu kohlenstoffreich – es handelt sich um sogenannte kohlige Chondrite.
