Zwei Geröllhaufen im All

Gleich zwei kleine Asteroiden, die auf erdnahen Bahnen kreisen, werden derzeit von Raumsonden intensiv unter die Lupe genommen: Bereits am 27. Juni 2018 traf die japanische Mission Hayabusa 2 bei dem 900 Meter großen Himmelskörper Ryugu ein, am 3. Dezember 2018 erreichte die US-amerikanische Sonde OSIRIS-REx das knapp 500 Meter große Objekt Bennu. Beide Raumsonden sollen Bodenproben entnehmen und zur Erde zurücktransportieren. In den aktuellen Ausgaben der Fachjournale „Nature“ und „Science“ präsentieren die an den Missionen beteiligten Forscherteams erste Ergebnisse ihrer Messungen vor Ort.

Asteroid Bennu

Ursprünglich stammen die beiden Himmelskörper aus dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter, sind also Überreste aus der Entstehungsphase unseres Sonnensystems. Bereits die ersten Aufnahmen der Raumsonden zeigen eine weitere Ähnlichkeit von Bennu und Ryugu: Beide Asteroiden sind wie Kreisel geformt und besitzen eine auffällige Verdickung an ihrem Äquator. Das deute den Wissenschaftlern zufolge auf eine ursprünglich sehr schnelle Rotation der Asteroiden hin. Außerdem handele es sich nicht um feste Gesteinskörper, sondern eher um locker gepackte Geröllhaufen. Das bestätigen nun auch Dichtemessungen der beiden Himmelskörper: Sie sind offenbar stark porös und enthalten viele Hohlräume.

Zusammengenommen sprechen die Ergebnisse dafür, dass die Kleinkörper bei einem Zusammenprall größerer Körper im Asteroidengürtel entstanden sind. Ein Teil der dabei ins All geschleuderten Trümmerstücke sammelte sich durch die gegenseitige Anziehung und verdichtete sich zu einem neuen Körper. Dieses neu gebildete Objekt drehte sich zunächst extrem schnell um sich selbst und bildete dadurch seine charakteristische Form. „Von ihrer Entstehungsgeschichte her könnten Bennu und Ryugu zwar Geschwister sein. Gleichwohl zeigen sie eine Reihe überraschender Unterschiede“, so Seiji Sugita von der Universität Tokio, wissenschaftlicher Leiter der Hayabusa 2-Mission.

Asteroid Ryugu

Überraschend für die Forscher sind etwa die unterschiedlichen Oberflächen der beiden Asteroiden. Denn Radarmessungen von der Erde aus deuteten jeweils auf eher flaches Terrain und zentimergroßes Geröll hin. Und so gingen die Astronomen bislang davon aus, dass die Oberflächen beider Himmelskörper überwiegend relativ jung sind – etwa 100 Millionen Jahre. Ryugu zeigt eine einheitliche Oberfläche, die kaum durch spätere Erosionsprozesse verändert wurde. Der Asteroid könnte also tatsächlich vor etwa 100 Millionen Jahren im Asteroidengürtel entstanden sein. Im Gegensatz dazu ist Bennus Oberfläche uneinheitlich – an einigen Stellen scheint sie sogar bis zu einer Milliarde Jahre alt zu sein. Es finden sich zudem zahlreiche Spuren von Erosionsprozessen auf der Oberfläche – durch Einschläge kleinerer Meteoriten sowie durch Sonnenstrahlung. Beispiele dafür sind etwa Gesteinsbrocken mit Rissen, Ansammlungen von Steinen in niedrig gelegenen Regionen und mit Geröll angefüllte Einschlagkrater.

Spektroskopische Untersuchungen bestätigen außerdem, dass sowohl Bennu als auch Ryugu einen großen Anteil an kohlenstoffhaltigen Mineralien enthalten. Unterschiede zeigen sich jedoch bei den sogenannten Hydraten – Mineralien, die Wasser enthalten. Zwar besitzen beide Himmelskörper überall auf der Oberfläche solche Hydrate, doch bei Ryugu ist der Anteil deutlich geringer. Ryugu stamme also im Gegensatz zu Bennu, so folgern die Forscher, von einem Asteroiden, auf dem es nur wenig Wasser gab.

Vermutlich haben solche Asteroiden einen großen Teil der kohlenstoffhaltigen Materie sowie Wasser zur jungen Erde transportiert und sind damit für die Forscher von besonderem Interesse. Deswegen soll Haybusa 2 den Asteroiden Ryugu noch bis Ende des Jahres untersuchen. Bereits am 22. Februar entnahm die Sonde eine erste Bodenprobe, zwei weitere werden im Lauf des Jahres folgen. Ende 2020 soll das Raumfahrzeug dann wieder die Erde erreichen und die Bodenproben in einer Kapsel abwerfen. Die Entnahme von Bodenproben für OSIRIS-REx ist hingegen erst für den Sommer 2020 vorgesehen und die Rückkehr zur Erde für September 2023.