Der chemische „Fingerabdruck“ des Wassers des Asteroiden Ryugu könnte beweisen, dass das Wasser auf der Erde tatsächlich von Asteroiden-Einschlägen in der frühen Erdgeschichte stammt. Bisher ließen sich Asteroiden nur nach einem Einschlag von Bruchstücken auf die Erde untersuchen und daher Verunreinigungen durch das Wasser der Erde nicht ausschließen. Während das Wissenschaftsteam der Goethe-Universität ab dem kommenden Jahr die geologische Vergangenheit der Asteroidenproben analysieren wird, wollen sich andere internationale Teams das Wasser und die organischen Substanzen des Asteroiden ansehen, die zudem Schlüsse auf Entstehung des Lebens auf der Erde zulassen könnten.

Livestream zur Landung: www.kosmochemie.de (Sa, 5.12., ab 17 Uhr).

Bei ihrer Entstehung war die junge Proto-Erde heiß und kreiste vermutlich in einer sehr trockenen Zone um die Sonne, in der Wasser verdampfte und durch den Sonnenwind ins All geweht wurde. Zu seinen großen Ozeanen kam unser blauer Planet einer Theorie zufolge durch wasserhaltige Himmelskörper, die auf der Erde einschlugen. Kometen, so haben Spektralanalysen der Kometenschweife ergeben, waren es höchstwahrscheinlich nicht. Denn in ihrem Eis ist meistens das Verhältnis des Wasserstoffs mit zwei Protonen im Kern, Deuterium (D), zum Wasserstoff mit einem Proton im Kern (H) anders als auf der Erde. Das Wasser hingegen, das in bestimmten Meteoriten eingeschlossen ist – also in Bruchstücken von Asteroiden, die auf der Erde eingeschlagen sind – entspricht ziemlich genau dem irdischen Wasser. Solche Asteroiden der C-Klasse sind stark kohlenstoffhaltig und stammen aus dem äußeren Teil des Asteroidengürtels, der zwischen Mars und Jupiter die Sonne umkreist. Ryugu ist einer von ihnen.

Prof. Dr. Frank Brenker, Institut für Geowissenschaften, Goethe-Universität Frankfurt

Prof. Frank Brenker, Geowissenschaftler der Goethe-Universität, wird zusammen mit seiner Kollegin Dr. Beverly Tkalcec die Ryugu-Probe untersuchen. Er erklärt: „Es gibt sehr gute wissenschaftliche Argumente, dass das D/H-Verhältnis, das wir in Meteoriten finden, tatsächlich dem von Asteroiden im All entspricht. Trotzdem kann man Verunreinigungen durch Wasserdampf auf der Erde nicht ausschließen: Schließlich verdampfen beim Durchtritt durch die Atmosphäre 90 Prozent eines Asteroiden, und selbst wenn er in einer trockenen Wüste einschlägt, kann der Meteorit, bis man ihn findet, zum Beispiel über Frühnebel Wasser aufnehmen. Mit der Ryugu-Probe werden wir in dieser Frage endlich Gewissheit erhalten.“

Dazu werden die Frankfurter Forscher ab Mitte des kommenden Jahres Ryugu-Proben an den Teilchenbeschleunigern ESRF in Grenoble und DESY in Hamburg auf ihre chemische Zusammensetzung hin untersuchen und durchleuchten. Später im Jahr sollen Ryugu-Proben mithilfe eines fokussierten Ionenstrahls geschnitten und an der Goethe-Universität mit einem Transmissionselektronenmikroskop durchleuchtet werden. Dabei wollen Tkalcec und Brenker die genaue geologische Entwicklung des Asteroiden ermitteln. Um die Messwerte für das Wasser, aber auch die auftretenden organischen Verbindungen überhaupt beurteilen zu können, ist es immens wichtig, alle Vorgänge zu verstehen, die überhaupt zu ihrer Bildung geführt haben. Die erreichte Temperatur des Asteroiden ist hier genauso wichtig wie die Umstände der Bildung wasserhaltiger Minerale und der Einfluss von Impakten auf der Oberfläche des Asteroiden.

Auch die Bausteine für das Leben auf der Erde stammen womöglich von kohlenstoffreichen Asteroiden wie Ryugu, da man in Meteoriten bereits Zucker und Bestandteile von Proteinen (Aminosäuren) und des Erbmoleküls DNA (Nucleobasen) gefunden hat, die sich unter geeigneten Bedingungen aus anorganischen Substanzen bilden konnten. Auch aus diesem Grund werden zahlreiche Wissenschaftsteams der ganzen Welt an der Analyse der Ryugu-Proben arbeiten.

Vorbeiflug von Hayabusa 2 an der Erde: Bei ihrer Rückkehr wird die Sonde an der Erde vorbei zu einer weiteren Mission fliegen und eine Kapsel mit der Ryugu-Probe zur Erde schicken. Die Landung der Kapsel wird am Samstag, 5.12.2020, gegen 19 Uhr in der australischen Wüste erwartet. Illustration: Akihiro Ikeshita für JAXA