Ryugu-Asteroidproben sind mit Sternenstaub bestreut, der älter als das Sonnensystem ist.

Proben des Asteroiden Ryugu enthalten Staubpartikel, die der Geburt unseres Sonnensystems vorausgehen.

Wissenschaftler berichten am 14. Juli in Science Advances, dass winzige Stücke von Ryugumaterial, die von der japanischen Sonde Hayabusa2 eingesammelt wurden, anscheinend aus den eisigen Randbereichen des Sonnensystems stammen und nicht vom Asteroiden selbst. Diese fremden Fragmente könnten Details zur Geschichte des Sonnensystems beleuchten.

Das Auffinden dieser Fragmente ist wirklich einzigartig", sagt die Kosmochemikerin Ann Nguyen vom Johnson Space Center der NASA in Houston. "Es zeigt uns ein neues Material, aber es gibt uns auch Informationen über die Dynamik von Material aus dem äußeren Sonnensystem."

Die Hayabusa2-Sonde besuchte den Asteroiden 2018 und 2019 und kehrte 2020 mit 5,4 Gramm Gestein aus dem Weltraum zur Erde zurück. Die Wissenschaftler untersuchten diese Proben im Labor auf Weisen, die mit Teleskopen oder sogar Raumsonden nicht möglich sind. So konnten sie detaillierte Messungen zur chemischen Zusammensetzung durchführen.

Bisher haben diese Untersuchungen gezeigt, dass Ryugu reich an Kohlenstoff ist, dass er aus demselben Material besteht wie einige der seltensten auf der Erde gefundenen Meteoriten und dass er in seiner Vergangenheit von Wasser verändert wurde. Die Wissenschaftler glauben, dass Ryugu aus den Trümmern eines größeren Asteroiden entstanden ist, der bei einer Kollision zerbrochen und zu einem losen Schutthaufen wiedergeformt wurde.

Nguyen suchte jedoch nach etwas anderem. "Meine Forschung konzentriert sich auf präsolare Körner", winzige Teilchen, die aus den Überresten sterbender Sterne entstanden sind, sagt sie. "Ich war auf der Jagd nach ihnen." Diese empfindlichen Körner enthalten unterschiedliche Isotope - Atome eines Elements, die unterschiedliche Neutronenzahlen haben - im Gegensatz zu denen, die von der Sonne gebildet wurden, und verraten so ihre außerirdische Herkunft.

Nguyen und ihre Kollegen untersuchten zwei Proben von Ryugu, von denen jede weniger als einen Millimeter groß ist. Sie suchten dann winzige Gesteinssplitter mit einer Breite von 50 bis 200 Mikrometern, sogenannte Klumpen, die sich von dem Rest der Ryugu-Probe abhoben.

Mit Hilfe von Rasterelektronenmikroskopen und anderen bildgebenden Verfahren stellten Nguyen und ihre Kollegen fest, dass zwei der Klumpen chemisch von dem Rest von Ryugu verschieden sind. Sie enthalten weniger Sauerstoff, Magnesium und Silizium sowie größere Mengen an Eisen und Schwefel.

Die Klumpen enthalten auch viel höhere Konzentrationen von präsolaren Körnern als der Rest des Ryugu-Materials. Die Körner enthalten Siliciumcarbid, das leicht durch Wasser zerstört wird, sowie einen übermäßigen Anteil an organischer Materie.

Das bedeutet, dass die Körner nicht Teil des Mutterkörpers von Ryugu gewesen sein können, der stark durch Wasser verändert wurde. Die Forscher vermuten, dass die Körner Stücke eines Kometen waren, der im Kuipergürtel des äußeren Sonnensystems entstanden ist, wo die Bedingungen kühl und trocken waren. Die Körner fielen dann zwischen der Zerstörung des ursprünglichen Asteroiden und der Bildung des Schutthaufens auf Ryugu.

"Zwischen diesen Ereignissen hat es irgendwie einige andere Freunde gesammelt, die von anderen Körpern aus verschiedenen Teilen des Sonnensystems stammen", sagt Nguyen. Es ist noch nicht klar, wie Material aus dem äußeren Sonnensystem seinen Weg zu Ryugu gefunden hat. Vielleicht hat der Asteroid sich weiter von der Sonne entfernt - und somit näher zum Kuipergürtel -, als es heute der Fall ist. "Es ist interessant, sich vorzustellen, wie dieser Asteroid entstanden ist und was er auf seinem Weg gesammelt hat."

Die Entdeckung ist "sehr aufregend", sagt der Kosmochemiker Philipp Heck vom Field Museum of Natural History in Chicago, der nicht an der neuen Arbeit beteiligt war. "Diese Klumpen, die nach der Bildung in Ryugu eingebaut wurden, sind wirklich wertvoll. Ich glaube, sie sind sogar wertvoller als die Ryugu-Probe selbst."

Die Klumpen können enthüllen, woraus die unveränderten Bestandteile bestanden, die das Sonnensystem gebildet haben. Man kann sich die Scheibe, aus der sich die Planeten gebildet haben, als Brotteig vorstellen, erklärt Heck. Sobald der Teig gut vermischt ist, ist es schwer zu sagen, was darin enthalten war. Die Klumpen wie die in der Ryugu-Probe sind wie unvermischtes Mehlstückchen, die im endgültigen Laib intakt geblieben sind, sagt er - nicht lecker, aber sehr informativ.

"Wenn wir die Bestandteile verstehen wollen, aus denen sich das Sonnensystem gebildet hat, die ursprünglichen Bestandteile, dann müssen wir diese sehr seltenen, unveränderten Klumpen finden", sagt Heck. "Das hier ist einer von ihnen."

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