Japanse Hayabusa2-missie naar asteroïde Ryugu. Credits: JAXA
Ook al is het bijna twee jaar geleden Japanse missie Hayabusa2 keerde terug naar de aarde, onthullen monsters van asteroïde Ryugu nog steeds waardevolle informatie over de geschiedenis van het vroege zonnestelsel. Een nieuwe studie onthult de isotopensamenstelling van zink en koper van asteroïde Ryugu. Volgens de isotopische handtekeningen ligt de samenstelling van Ryugu dicht bij Ivuna-achtige koolstofhoudende chondrieten, en is Ryugu-achtig materiaal van het buitenste zonnestelsel goed voor ~ 5-6% van de massa van de aarde.
Deze resultaten, door wetenschappers van het Paris Globe Institute of Physics (Institut de Physique du Globe de Paris), Université Paris Cité en CNRS, als onderdeel van een internationaal consortium, worden vandaag (12 december 2022) gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Astronomie.
Meteorieten die op aarde zijn gevonden, bieden wetenschappers monsters die de eerste momenten van het zonnestelsel vertegenwoordigen. Een grote stap voorwaarts werd echter gemaakt met de terugkeer naar de aarde in december 2020 van de Hayabusa2-missie, uitgevoerd door de Japanse ruimtevaartorganisatie JAXA. Het bracht 5 gram fragmenten terug van de asteroïde Ryugu, wat de mogelijkheid bood om monsters te analyseren die ongewijzigd waren door hun aankomst en verblijf op aarde.
Monsters van asteroïde Ryugu geanalyseerd op IPGP Credit: © IPGP
De eerste analyses, uitgevoerd door een internationaal team, waaronder onderzoekers van het Paris Globe Institute of Physics, Université Paris Cité en het CNRS, hebben aangetoond dat de samenstelling van de asteroïde Ryugu dicht bij die van Ivuna-achtige koolstofhoudende chondrieten (CI ) – de chemisch meest primitieve meteorieten, en waarvan wordt aangenomen dat ze de samenstelling hebben die het dichtst bij de zon staat. Sommige isotopische kenmerken (bijv. Titanium en chroom) overlappen echter met andere groepen koolstofhoudende chondrieten, dus de details van de link tussen Ryugu en CI-chondrieten zijn nog niet volledig begrepen.
Zink en koper zijn twee matig vluchtige elementen en zijn sleutelelementen om de processen van aanwas van vluchtige stoffen tijdens de vorming van tellurische planeten te bestuderen. De verschillende groepen koolstofhoudende chondrieten vertonen verschillende samenstellingen van zink- en koperisotopen, waarbij de CI-chondrieten meer verrijkt zijn met vluchtige elementen. Door aanvullende analyses uit te voeren van de zink- en koperisotopensamenstelling van Ryugu, hadden de wetenschappers toegang tot een cruciaal hulpmiddel voor het bestuderen van de oorsprong van de asteroïde.
Het internationale team toonde in een studie gepubliceerd op 12 december 2022 in het tijdschrift Nature Astronomy en geleid door Marine Paquet en Frédéric Moynier, cosmochemici bij de IPGP, aan dat de isotopenverhoudingen van koper en zink in de monsters van Ryugu identiek waren aan die van CI. chondrieten maar anders dan alle andere soorten meteorieten. Door eindelijk de gelijkenis tussen Ryugu en CI-chondrieten te bevestigen, stelt deze studie vast dat deze primitieve monsters van Ryugu de beste schatting vertegenwoordigen van de samenstelling van de zon tot nu toe voor koper en zink.
Ten slotte kan de zinkisotopensamenstelling van Ryugu ook worden gebruikt om de accretiegeschiedenis van matig vluchtige elementen op aarde te bestuderen, die essentieel zijn voor de ontwikkeling van planetaire bewoonbaarheid. De studie toont ook aan dat de bijdrage van Ryugu-achtig materiaal ongeveer 5% van de massa van de aarde vertegenwoordigt.
Referentie: « Bijdrage van Ryugu-achtig materiaal aan de vluchtige inventaris van de aarde door Cu- en Zn-isotopische analyse » door Marine Paquet, Frederic Moynier, Tetsuya Yokoyama et al., 12 december 2022, Natuur Astronomie.
DOI: 10.1038/s41550-022-01846-1
