Innerhalb der Erdumlaufbahn gibt es schätzungsweise achtzehntausend erdnahe Asteroiden (NEAs), Objekte, deren Umlaufbahn sie regelmäßig in die Nähe der Erde bringt. Da diese Asteroiden manchmal nahe an der Erde vorbeifliegen - und in der Vergangenheit mit der Erde kollidiert sind - werden sie natürlich als potenzielle Gefahr angesehen. Aus diesem Grund widmen sich Wissenschaftler der Verfolgung von NEAs sowie der Untersuchung ihrer Herkunft und Entwicklung.
Wann und wie sich NEAs gebildet haben und was sie während ihres Lebens erlebt haben, ist jedoch ein bleibendes Rätsel geblieben. Glücklicherweise hat ein Team japanischer Forscher kürzlich Partikel untersucht, die vom Hayabusa-Raumschiff aus dem erdnahen Asteroiden Itokawa gesammelt wurden. Ihre Analyse zeigt, dass Itokawa von einem größeren Körper stammt, der sich vor etwa 4,6 Milliarden Jahren gebildet hat und dann vor etwa 1,5 Milliarden Jahren durch eine Kollision zerstört wurde.
Die Studie, in der ihre Forschungsergebnisse detailliert beschrieben sind, wurde kürzlich in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichte unter dem Titel „Wärme- und Schlagverläufe von 25143 Itokawa in Hayabusa-Partikeln“. Die Studie wurde von Kentaro Terada, Professor an der Planetary Science Group der Universität Osaka, geleitet und umfasste Mitglieder der japanischen Luft- und Raumfahrt-Explorationsagentur (JAXA), des Atmosphere and Ocean Research Institute, des Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI) und mehrere Universitäten.
Für ihre Studie analysierte das Team einige Mikrometer Phosphatmineralien aus den Itokawa-Partikeln, die einen Durchmesser von etwa 50 Nanometern hatten. Diese Proben wurden kurz darauf im November 2005 gesammelt Hayabusa Rendezvoused mit Itokawa und landete auf der Oberfläche des binären Asteroiden. Diese Proben wurden dann am 13. Juni 2010 zur Erde zurückgebracht.
Das Team unterzog diese Phosphate dann einer präzisen Analyse unter Verwendung der Sekundärionen-Massenspektrometrie (SIMS), um die Mengen an Uran und Blei in ihnen zu bestimmen. Basierend auf ihren Ergebnissen stellten sie fest, dass Itokawa Teil eines größeren Körpers war, der sich vor 4,6 Milliarden Jahren gebildet hatte. Im Wesentlichen bildete sich dieser Körper in der frühen Geschichte des Sonnensystems und wurde dann vor 1,5 Milliarden Jahren durch eine Kollision mit einem größeren Asteroiden zerstört.
Dies führte dazu, dass Itokawa zu seinem eigenen Körper wurde, der schließlich von der Schwerkraft der Erde erfasst und zu einem erdnahen Asteroiden wurde. Wie Terada kürzlich in einer Pressemitteilung der Universität Osaka erklärte:
„Durch die Kombination von zwei U-Zerfallsreihen, 238U-206Pb (mit einer Halbwertszeit von 4,47 Milliarden Jahren) und 235U-207Pb (mit einer Halbwertszeit von 700 Millionen Jahren), unter Verwendung von vier Itokawa-Partikeln, haben wir geklärt, dass Phosphatmineralien während dieser Zeit kristallisierten ein thermisches Metamorphosealter (vor 4,64 ± 0,18 Milliarden Jahren) von Itokawas Elternkörper, das eine Schockmetamorphose aufgrund eines katastrophalen Aufprallereignisses eines anderen Körpers vor 1,51 ± 0,85 Milliarden Jahren erlebt. “
Darüber hinaus stellten Prof. Terada und seine Kollegen fest, dass die Mineralogie und Geochemie der Itokawa-Partikel mit denen typischer Chondriten mit niedrigem (Gesamt-) Eisen- und niedrigem Metallgehalt (LL) identisch waren. Diese steinigen Asteroiden, die die am wenigsten vorkommenden Arten von Chondriten sind, fallen häufig auf die Erde - sie machen etwa 10 bis 11% der gewöhnlichen Chondritfälle und 8 bis 9% aller Meteoritenfälle aus.
Dies deutete darauf hin, dass Itokawa einst Teil eines Elternkörpers von LL-Chondriten war. Ihre Studie zeigte jedoch auch, dass sich das Schockalter von Itokawa-Partikeln (vor 1,5 Milliarden Jahren) von dem Schockalter unterscheidet, das in früheren Studien mit LL-Chondriten (vor 4,2 Milliarden Jahren) angegeben wurde. Sie fanden auch heraus, dass Itokawas Partikel andere Elemente als die LL-Chondrit-Asteroiden enthielten.
Dies bedeutet effektiv, dass Itokawa andere evolutionäre Umstände erlebte als der Elternkörper von LL-Chondriten. In dieser Hinsicht haben die Ergebnisse die Zeitskala für Itokawa neu eingeschränkt und im Wesentlichen einen konkreten Zeitplan für seine Entwicklung geliefert. Diese und andere Studien liefern wahrscheinlich zusätzliche Hinweise auf den Ursprung und die Geschichte von Asteroiden, die regelmäßig die Erdumlaufbahn überqueren.
Solche Informationen sind unerlässlich, wenn wir vorhersagen können, wann und wo in Zukunft Kollisionen auftreten könnten.
