In einem diskreten, vakuumverpackten Behälter in einem FedEx-Karton liegt ein Stück alter Geschichte, einer extrem alten Geschichte.
Das nur 120 Milligramm schwere Material wird Informationen über das frühe Sonnensystem, die Planetenentstehung und möglicherweise sogar über das Leben auf der Erde liefern.
Wissenschaftler des Lawrence Livermore National Laboratory (LLNL) haben vor Kurzem Proben des Asteroiden Bennu erhalten und werden diese analysieren. Diese sollen Aufschluss über seine Entstehung und seinen Ursprung geben.
Bennu ist ein kleiner, kohlenstoffreicher erdnaher Asteroid, der etwa alle sechs Jahre nahe an der Erde vorbeifliegt. Er war das Ziel der OSIRIS-REx-Mission der NASA, die eine Asteroidenprobe sammeln und zur Erde bringen sollte. Die Raumsonde kehrte im vergangenen Herbst zur Erde zurück und landete in Utah. An Bord befanden sich etwa 120 Gramm Bennu.
„Wir werden uns die Zusammensetzung der verschiedenen Elemente ansehen, um herauszufinden, wo genau dieser Asteroid ursprünglich entstanden sein könnte“, sagte LLNL-Wissenschaftler Jan Render, eines der Teammitglieder, die die Kiste von der NASA geöffnet haben.
Bennu ist ein uraltes Relikt aus der Frühzeit unseres Sonnensystems und hat an seinem Äquator eine Breite von etwa 400 Metern. Er hat eine Geschichte von mehr als 4,5 Milliarden Jahren hinter sich. Wissenschaftler glauben, dass Bennus heutige Zusammensetzung bereits 10 Millionen Jahre nach der Entstehung unseres Sonnensystems feststand.
Vorläufige Daten des LLNL-Teams und anderer deuten darauf hin, dass dieser größere Asteroid wahrscheinlich im äußeren Sonnensystem jenseits des Jupiters entstanden ist. Orbitalforschungen haben gezeigt, dass Bennu sich wahrscheinlich vor etwa 700 Millionen bis 2 Milliarden Jahren von einem viel größeren kohlenstoffreichen Asteroiden gelöst hat, wahrscheinlich einige Zeit im Hauptasteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter verbracht hat und seitdem viel näher an die Erde herangedriftet ist. Da seine Materialien so unberührt sind und der Asteroid nie über ~150 °C erhitzt wurde, könnte Bennu organische Moleküle enthalten, wie sie an der Entstehung des Lebens auf der Erde beteiligt gewesen sein könnten.
Während die organischen Moleküle anderswo untersucht werden, analysieren die Wissenschaftler von Livermore die anorganischen Bestandteile von Bennu, die uns dabei helfen werden, festzustellen, wann, wo und wie der Asteroid entstanden ist.
„Asteroiden sind wie Fossilien und können uns erzählen, wie das Sonnensystem in der Vergangenheit aussah“, sagte LLNL-Wissenschaftler Quinn Shollenberger, ein weiteres Mitglied des Teams. „Wir können in die Zeit zurückblicken, als die Sonne geboren wurde und wie sich Gesteinsplaneten bildeten.“
Das LLNL-Team glaubt, dass Bennu ganz am Anfang des Sonnensystems vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren entstanden ist.
„Diese Arbeit wird es uns ermöglichen zu verstehen, wo und wie dieser Asteroid entstanden ist“, sagte LLNL-Wissenschaftler Greg Brennecka, ebenfalls Mitglied des Teams. „Bennu ist eine Momentaufnahme davon, wie das Sonnensystem vor über 4,5 Milliarden Jahren aussah. Diese Arbeit wird uns sagen, wie weit Bennu bei seiner Entstehung von der Sonne entfernt war und wie diese Umgebung aussah.“
Bennus kontrollierte Reise vom Weltraum zur Erde ist wirklich wichtig, denn obwohl das Team diese Art von Arbeit an Meteoriten bereits zuvor durchgeführt hat, haben alle Meteoriten mit der Atmosphäre und Oberfläche der Erde interagiert, was zu Veränderungen an der Probe führen kann.
„Diese Probe ist wirklich wichtig, weil sie im Weltraum gesammelt, versiegelt und ohne jegliche Interaktion mit dem irdischen System zur Erde zurückgebracht wurde“, sagte Brennecka. „Dies ist eine sehr makellose Probe.“
Livermore hat eine lange Geschichte in der Kosmochemie, der Untersuchung außerirdischer Materialien – Proben, die von Weltraummissionen zurückgebracht wurden, sowie Meteoriten und deren Bestandteile – mit dem Ziel, den Ursprung und die Entwicklung des Sonnensystems und unserer kosmischen Nachbarschaft zu verstehen. Die Forschung umfasst die gesamte Geschichte des Sonnensystems, von der Zeit vor der Bildung der protoplanetaren Scheibe und der Entstehung der Sonne bis zur Gegenwart.
Neben der Messung inhärenter Isotopenvariationen zur Erforschung des Ursprungs des Asteroiden ist die Chronologie ein Schwerpunkt der Forschung des LLNL. Der radioaktive Zerfall von Isotopen verschiedener Elemente bietet die Möglichkeit, das Alter eines Materials im Bereich von Monaten bis hin zu Milliarden von Jahren zu bestimmen. Das Team kann das Alter von Planeten- und Meteoritenmaterialien mit unglaublicher Präzision bestimmen, selbst bei begrenzten Materialmengen. Das Team hat Objekte datiert, darunter die ersten Feststoffe, die sich im Sonnensystem gebildet haben, winzige Teilchen von Kometenmaterial, die während der Stardust-Mission der NASA gesammelt wurden, Meteoriten, die sich jenseits der Umlaufbahn des Jupiter gebildet haben, Gestein, das durch heftige Einschläge vom Mars ausgeworfen wurde, und Mondproben, die von den Apollo-Missionen zurückgebracht wurden.
Die Forscher des LLNL wenden diese Techniken auf Material an, das bei Asteroidenrückführungsmissionen gesammelt wurde, um umfassende Erkenntnisse darüber zu gewinnen, aus welcher Art von Material das Sonnensystem entstanden ist und wie es sich seit seiner Entstehung entwickelt hat. Livermore erhielt Proben vom Asteroiden Ryugu (Mission Hayabusa2, Landung im Dezember 2020) und vom Asteroiden Bennu (Mission OSIRIS-Rex, Landung im September 2023).