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StartseiteForschung aktuellEinblicke in die Anfänge des Sonnensystems23.08.2019

Asteroid RyuguEinblicke in die Anfänge des Sonnensystems

Wissenschaftlern ist es gelungen, Bildaufnahmen des erdnahen Asteroiden Ryugu auszuwerten. Ryugu verrate viel über die Anfänge des Sonnensystems, sagte der Planetenforscher Professor Ralf Jaumann im Dlf. Dennoch gebe er auch weiter Rätsel auf. Eines davon: Auf der Asteroiden-Oberfläche gibt es keinen Staub.

Ralf Jaumann im Gespräch mit Ralf Krauter

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Die Computergrafik zeigt zwei zylinderförmigen und solarbetriebene Rover auf einem Asteroiden.  (Uncredited/JAXA via AP/dpa)
Ryugu gebe auch Einblicke in seine Körperstruktur, sagte Ralf Jaumann im Dlf. Das wiederum helfe dabei, Rückschlüsse für mögliche Asteroiden-Zusammenstöße mit der Erde zu ziehen. (Uncredited/JAXA via AP/dpa)
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Ralf Krauter: Im Oktober 2018 warf die japanische Raumsonde Hayabusa-2 auf dem erdnahen Asteroiden Ryugu eine kleine würfelförmige Landefähre ab. Ihr Name MASCOT steht für ‚Mobile Asteroide Surface Scout‘. Und an Bord dieses "mobilen Asteroiden-Kundschafters" befindet sich neben einem Schwungrad-Mechanismus, um hüpfend die Position zu wechseln, auch eine Weitwinkelkamera.

Entwickelt hat die Professor Ralf Jaumann vom Institut für Planetenforschung des deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt. Die Batterien von MASCOT lieferten zwar nur rund 17 Stunden lang genug Saft, für den Betrieb dieser Kamera. Aber die Bilder, die über die Muttersonde zur Erde übertragen wurden, liefern faszinierende Ansichten der Oberfläche des Asteroiden, aus denen die Forscher heute im Fachmagazin "Science" Rückschlüsse über die Entstehung von Ryugu ziehen. Bevor ich Ralf Jaumann vorhin gefragt habe, wie der Asteroid wohl das Licht der Welt erblickt hat, wollte ich wissen: Wie viele Bilder MASCOTS Kamera während und nach der Landung geschossen hat.

Zu sehen ist eine Aufnahme, die der deutsch-französische Lander "Mascot" von dem Asteroiden Ryugu gemacht hat. (dpa / Raumfahrtagentur JAXA / Uncredited)Wissenschaftler haben 120 Bilder, die mit einer Raumfähre auf dem Asteroiden Ryugu enstanden sind, ausgewertet (dpa / Raumfahrtagentur JAXA / Uncredited)

Ralf Jaumann: Wir haben 120 Bilder gemacht und weitgehend analysiert, aber wie das halt immer ist, wenn man so ganz nahe an was Neuem dran ist, dann kriegt man eigentlich ein paar Antworten, aber auch noch viele neue Fragen.

Krauter: An wie vielen Orten kam denn die Sonde dann letztendlich zu liegen? Die hatte ja so eine Art Schwungrad dabei – Sie haben schon Aufnahmen von mehreren Stellen auf dem Asteroiden?

Jaumann: Ja, wir haben Aufnahmen von mehreren Stellen. Das heißt also, wir sind gelandet, wir sind runtergetrudelt, wir sind auch über die Oberfläche gehüpft, und dann sind wir an ein, zwei, drei Stellen sozusagen zum Liegen gekommen. Das hat alles nicht so perfekt funktioniert. An der ersten Stelle sind wir auf dem Rücken gelegen, haben ein bisschen in den Himmel geguckt. Dann haben wir uns noch mal bewegt, da haben wir sehr gute Aufnahmen gemacht. Eine der großen Schwierigkeiten ist natürlich immer: Sie sehen ein Bild, aber Sie wissen ja nicht, wie weit der Stein weg ist. Das heißt also, Sie haben keine Maße dort. Und da versuchen wir natürlich zu sagen, okay, wenn wir so mit unseren Augen schauen, von zwei Positionen einen Stein anschauen, dann kann man natürlich auch aus der Parallaxe sozusagen den Abstand bestimmen.

Und deswegen haben wir auch noch mal eine kleine Bewegung gemacht. Das heißt, wir sind noch ein bisschen auf die Seite gehüpft, dass wir die gleiche Stelle von einem anderen Blickwinkel sehen. Und das hat uns natürlich sehr geholfen, die Maßstäbe zu bestimmen.

Von kleinen Brocken ganz viel lernen

Krauter: Und über Strukturen von welcher Größe reden wir da? Geht es da um metergroße Brocken?

Jaumann: Nein, das, was wir ganz nahe vor der Linse haben – der ist nicht groß, der ist 30 Zentimeter hoch. Der MASCOT, die Kamera sitzt ungefähr auf der Hälfte. Das heißt also, wir reden über so Dezimeter große Brocken, vielleicht 20, 30 Zentimeter.

"Wir finden keinen Staub auf der Oberfläche"

Krauter: Hat Sie irgendwas überrascht, was Sie zu sehen bekamen?

Jaumann: Ja, es waren im Grunde genommen drei Dinge, die uns überrascht haben: Das Erste war, wo wir schon beim Anflug gesehen haben, es gibt zwei unterschiedliche Typen von Gesteinen. Das ist alles sehr, sehr dunkel, das ist so wie Holzkohle. Aber die Gesteine auf der Oberfläche sind zwei verschiedene Typen. Die konnte man von der Struktur unterscheiden, und der eine war auch ein bisschen heller als der andere. Das ist schon mal ein Hinweis darauf, dass dieser Körper sozusagen nicht der ursprüngliche Körper ist, sondern dass der schon einiges erlebt hat. Wahrscheinlich sind zwei Asteroiden zusammengestoßen und wir sehen die beiden Teile von diesen beiden Asteroiden. Oder der Asteroid hat innen anders ausgesehen als außen, und bei einem Zusammenstoß ist dann sozusagen alles zerbrochen und neu gemischt worden.

Das Zweite, was natürlich äußerst interessant war: Wie wir dann auf der Oberfläche waren und einen dieser Steine genauer anschauen konnten, haben wir gesehen, dass dieser Stein jetzt eigentlich so aussieht wie einige der Meteoriten, die wir auf der Erde haben. Diese Meteoriten sind ganz einfache Meteoriten, das heißt also, die stammen aus der ganzen Frühzeit des Sonnensystems. Und jetzt haben wir natürlich zwei Sachen: Wir haben einmal diese Proben auf der Erde und wir haben natürlich auch das erste Mal gesehen, in welcher geologischen Umgebung die vorkommen und wie die dort im Grunde genommen rumliegen, wie die mit dem Kosmos wechselwirken und wie die mit den Temperaturen umgehen. Das sind Dinge, die man vorher nicht gewusst hat. Und das Dritte – und das war sehr, sehr spannend und ist nach wie vor ein kleines bisschen ein Rätsel: Wir finden keinen Staub auf der Oberfläche.

Normalerweise müsste der da sein, weil das Material auf der Oberfläche durch interplanetaren Staub, der sehr schnell ist, immer wieder getroffen wird und zerkleinert wird. Das heißt also, es entwickelt sich sozusagen auf jedem dieser Körper ohne Atmosphäre eine Staubschicht. Und diese Staubschicht ist nicht da. Gut, Ryugu ist nicht sehr groß, sondern klein, hat also nur eine geringe Gravitation. Jetzt gibt es mehrere mögliche Prozesse, die diesen Staub verschwinden lassen, aber da sind wir uns noch nicht sicher, was da wirklich passiert.

Einerseits könnte es sein – das Material auf Ryugu ist ziemlich porös –, dass durch kleinere Einschläge der ganze Körper so erschüttert wird, dass das Material sozusagen in diese Hohlräume, die unter der Oberfläche bestehen und auch im Gestein bestehen, dass die da reingeschüttelt werden. Es gibt natürlich auch die Möglichkeit – wir haben das festgestellt –, dass diese Teilchen ein bisschen elektrostatisch geladen sind. Und dann können sie natürlich durch diese Ladung auch wieder beschleunigt werden bei Temperaturunterschieden. Und dann können sie, weil sie eben so leicht sind, dort auch in den Weltraum entweichen. Und eine andere Möglichkeit wäre, dass möglicherweise früher doch mal ein bisschen mehr, na, ich würde sagen, nicht Wasser, aber wasserähnliches Material im Gestein vorhanden war, dass dann natürlich, weil wir direkt ins Vakuum schauen, verschwunden ist, verdampft – man sagt sublimiert dazu. Und das kann natürlich auch diese Staubpartikel mitnehmen.

"Es ist sehr, sehr wichtig, wirklich zu wissen, wie diese Körper aufgebaut sind"

Krauter: Was genau verraten die Aufnahmen, die Sie jetzt gemacht haben, über die Entstehung von Ryugu, also was kann man denn sicher sagen - wie hat er das Licht der Welt erblickt?

Jaumann: Wir können sicher sagen, dass das Material auf Ryugu wirklich ursprüngliches Material ist, das ganz, ganz am Anfang im Sonnensystem vorhanden war. Das ist auch das Material, aus dem dann alles andere, auch die Planeten entstanden sind. Nur die Planeten sind heiß geworden, und da hat sich das alles verändert. Auf Ryugu sehen wir noch dieses ganz ursprüngliche Material. Und wenn die japanischen Kollegen mit den Proben zur Erde zurückkommen, dann werden wir natürlich auch im Detail erfahren, wie das chemisch zusammengesetzt ist und wie alt dieses Material ist.

Gestein vor schwarzem All, fotografiert von der DLR-Kamera MASCAM (Jaumann et al., Science 2019)Ryugu, ein Asteroid des Apollo-Typs, der am 10. Mai 1999 im Rahmen des LINEAR-Projekts entdeckt wurde (Jaumann et al., Science 2019)

Ich schätze mal, da wird rauskommen, dass wir wirklich in die Anfänge des Sonnensystems schauen. Und das Zweite ist: Wir sehen natürlich einen Körper, der schon eine Kollisionsgeschichte hinter sich hat. Das heißt, Ryugu selber ist wahrscheinlich viel, viel jünger. Das ist ja nur ein Schutthaufen, der durch seine Gravitation zusammengehalten wird. Und dieser Prozess, diese Kollision, die ist vielleicht vor 100 Millionen Jahren oder vielleicht auch noch kürzer passiert. Okay, was wir jetzt aber haben, ist, wir haben einmal den Blick ganz in die Anfänge des Sonnensystems, und wenn wir die Proben haben, werden wir da noch einiges mehr wissen.

Wir wissen genau, wie dieses Material sich auf den Oberflächen verhält, das macht es wieder einfacher, die Proben zu verstehen. Und was wir auch wissen, ist, Ryugu ist ein Körper, der der Erde nahekommt. Der kreuzt die Erdbahn nicht, aber es gibt viele solcher Körper, die ein Kilometer groß sind und auch die Erdbahn kreuzen. Und bei Ryugu haben wir gelernt, dass das natürlich ein sehr fragiles Gebilde ist. Das heißt, wenn man so ein Körper kommt und uns nahekommt, dann wird es wahrscheinlich nicht damit getan sein, dass man da kräftig draufhaut. Sondern dann erzeugt man nur viele kleinere Körper, die auch noch verheerend sind, sondern man muss bestimmte Strategien machen.

Man muss eben mit diesem fragilen Gebilde vorsichtig umgehen: Das heißt ganz langsam anschubsen oder vielleicht auch nur ein großes Sonnensegel aufspannen, wo der Strahlungsdruck der Sonne dann ein kleines bisschen Ryugu von seiner Bahn mit einer möglichen Kollision mit der Erde ablenkt. Es ist sehr, sehr wichtig, wirklich zu wissen, wie diese Körper aufgebaut sind und wie man sie behandeln muss, sollte es mal notwendig werden.

Äußerungen unserer Gesprächspartner geben deren eigene Auffassungen wieder. Der Deutschlandfunk macht sich Äußerungen seiner Gesprächspartner in Interviews und Diskussionen nicht zu eigen.

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