Theoretisch bestehen Asteroiden und Meteoriten aus denselben Grundelementen. Es ist nur so, dass Asteroiden viel viel größer sind. Neue Daten des japanischen Raumfahrzeugs Hayabusa, das kürzlich den erdnahen Asteroiden Itokawa besuchte, zeigen, dass es einen guten Grund für den Unterschied gibt. Es ist der Langzeiteffekt der Weltraumverwitterung - Sonnen- und kosmische Strahlung -, der die Oberfläche von Asteroiden so verändert, dass sie anders aussieht als Meteoriten.
Asteroiden und Meteoriten sollen aus dem gleichen Material bestehen - zumindest erzählen dies Erdwissenschaftslehrer ihren Schülern seit Jahrzehnten. Bis vor kurzem passten die Daten jedoch nicht ganz zur Geschichte. Beim Vergleich des Reflexionsvermögens von Asteroiden (gemessen von der Erde) und Meteoriten (auf der Erde gesammelt) im nahen Infrarot fanden die Forscher genügend Unterschiede, um Zweifel daran aufkommen zu lassen, ob die Asteroiden tatsächlich die Quelle der Meteoriten der Erde sein könnten.
Ein detaillierter neuer Vergleich des erdnahen Asteroiden Itokawa mit vorhandenen Meteoritenproben bestätigt, dass der Prozess der Weltraumverwitterung den Unterschied im Reflexionsmuster (Spektrum) zwischen Asteroiden und gewöhnlichen Chondriten, der häufigsten Klasse von Meteoriten, erklären kann.
"Sie [chondritische Meteoriten] sind so häufig, dass es viele, viele Asteroidenquellen geben muss", sagte Takahiro Hiroi, leitender wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Brown University und Hauptautor der Zeitung, "aber wir konnten keine finden, die so eindeutig übereinstimmten." , bis jetzt. Diese Beobachtungen lassen uns wirklich sehen, wie der Weltraum bei der Arbeit verwittert. “
Über Millionen von Jahren verdampft der Fluss energiereicher Ionen und mikroskopischer Partikel die Oberfläche von Asteroiden und bildet einen dünnen Film ab, der die optischen Eigenschaften des Asteroiden verändert. Stark verwitterte Bereiche erscheinen in der Regel dunkel und rot. (Das Nahinfrarotspektrum solcher Bereiche ist zum roten Ende des Spektrums hin verschoben.)
Hiroi besuchte mehrere Museen und sammelte Dutzende Proben von frischen oder neu gefallenen Meteoriten. Er lehnte viele Proben ab, weil die durch Regen und Luft auf der Erdoberfläche verursachte Oxidation die Zusammensetzung des Gesteins verändert und den Asteroidenvergleich stört. Zusammen mit anderen Forschern der Hayabusa-Mission verglich Hiroi die Reflexionsspektren von Meteoritenproben im nahen Infrarot mit Spektren, die an bestimmten Stellen des Asteroiden beobachtet wurden.
Eine Probe (von einem Meteoriten namens Alta'ameem für das Gebiet im Irak, in dem er gefallen ist) ergab nach Korrektur der Änderungen, die sich aus der Verwitterung des Weltraums ergeben, eine nahezu identische Übereinstimmung. Diese Änderungen umfassen eine Verringerung der mittleren optischen Weglänge - normalerweise ein Zeichen kleinerer Korngröße - und eine Zunahme winziger Eisenpartikel, die als nanophasiges metallisches Eisen oder npFeo bekannt sind.
Hiroi konnte die Auswirkungen der Verwitterung im Weltraum beobachten, indem er Spektren von einem hellen und einem dunklen Bereich auf der Oberfläche des Asteroiden aufnahm. Er passte die beobachteten Spektren an die des Alta'ameem-Meteoriten an und schätzte, dass die stark verwitterte Stelle etwa 0,069 Prozent nanophasiges metallisches Eisen und die weniger verwitterte Stelle etwa 0,031 Prozent enthielt. Da Alta'ameem ein LL-Chondrit ist, eine Klasse, die nur 10 Prozent der gewöhnlichen Chondrit-Meteoriten darstellt, schlägt Hiroi vor, dass es in der erdnahen Umlaufbahn viele Asteroiden mit ähnlichen Zusammensetzungen wie die häufigeren Meteoriten vom L- und H-Typ geben muss.
Hinweise auf Weltraumverwitterung wurden bereits bei Monden und größeren Asteroiden gesehen, aber solche eindeutigen Hinweise sind für kleinere Asteroiden wie den 550 Meter langen Itokawa neu. Es war angenommen worden, dass solche Körper mit ihren kleineren Gravitationsfeldern schnell von dem verwitterten Material befreit würden. Diese neuen Erkenntnisse zeigen, dass sich weltraumverwittertes Material auf kleinen Asteroiden ansammelt, die wahrscheinlich die Quelle der meisten Meteoriten sind.
Originalquelle: Pressemitteilung der Brown University
