Asteroiden, Überreste aus der Entstehung unseres Sonnensystems, enthalten wichtige Daten über die planetare Evolution. Unter ihnen zieht der Asteroid (162173) Ryugu, ein 1 km breites erdnahes Objekt, aufgrund seiner einzigartigen Eigenschaften und Position, die die Erdumlaufbahn bei einer Entfernung von 300 Millionen km kreuzt, besondere Aufmerksamkeit auf sich.
Neueste Erkenntnisse, veröffentlicht in The Astrophysical Journal, heben die schädlichen Auswirkungen von Mikrometeoroiden auf Ryugu hervor. Die Japanische Raumfahrtagentur (JAXA) startete 2018 und 2019 die Hayabusa2-Raumsonde zur Fernerkundung und Probenentnahme von dem Asteroiden. Die Analyse der Proben ergab ein deutliches Dehydratationsmuster in Phyllosilikaten, insbesondere in Mineralien wie Serpentin und Saponit.
Dr. Daigo Shoji von der JAXA betonte, dass Mikrometeoroiden von nur 2 Nanometern Größe erheblichen Schaden an Ryugu anrichten können, beschleunigt durch die Magnetfelder des Sonnenwindplasmas. Diese Partikel erreichen Geschwindigkeiten von etwa 400 km/s, was zu chemischen Reaktionen führt, die zu schnell sind, um sie direkt zu beobachten.
Simulationen, die von Dr. Shojis Team durchgeführt wurden, zeigten, dass Aufprälle von größeren Kometenkörpern bei ~20 km/s etwa 200 gebrochene Sauerstoff-Wasserstoff-Bindungen zur Folge hatten, während nano-große Staubpartikel, die bei ~300 km/s aufprallen, diese Zahl auf 2.000 erhöhten. Die resultierenden Einschlagkrater waren winzig, wobei der Fall der niedrigeren Geschwindigkeit einen Krater von nur 4,4 Nanometern erzeugte.
Die Forschung untersuchte auch die Temperatureffekte auf die Oberfläche von Ryugu, die tagsüber zwischen ~310 und ~340 Kelvin schwankt und nachts auf 200 Kelvin fallen kann. Trotz dieser Schwankungen war die Dehydratation der Mineralien nicht signifikant betroffen. Stattdessen stellte sich heraus, dass die Energie von Hochgeschwindigkeitsaufprällen, die 1.000 Kelvin überschreiten, ein entscheidender Faktor für die chemischen Reaktionen war, die zur Bindungsbrechung führten.
Interessanterweise könnten die dissociierten Atome sich wieder zu Wasser und Silanol-Gruppen verbinden, was möglicherweise die durch Mikrometeoroiden verursachte Dehydratation ausgleichen könnte. Diese Forschung verbessert nicht nur das Verständnis der geologischen Prozesse von Ryugu, sondern informiert auch über zukünftige Missionen, die ähnliche Himmelskörper anvisieren.