In de baan van de aarde bevinden zich naar schatting achttienduizenden Near-Earth Asteroids (NEA's), objecten waarvan de baan ze periodiek dicht bij de aarde brengt. Omdat deze asteroïden soms dicht bij de aarde vliegen - en in het verleden met de aarde in botsing zijn gekomen - worden ze van nature als een potentieel gevaar beschouwd. Om deze reden zijn wetenschappers toegewijd aan het volgen van NEA's en het bestuderen van hun oorsprong en evolutie.
Wanneer en hoe NEA's zijn gevormd en wat ze tijdens hun leven hebben meegemaakt, is echter een blijvend mysterie gebleven. Gelukkig heeft een team van Japanse onderzoekers onlangs deeltjes onderzocht die door het Hayabusa-ruimtevaartuig waren verzameld uit de Near-Earth Asteroid Itokawa. Hun analyse geeft aan dat Itokawa afkomstig was van een groter lichaam dat ongeveer 4,6 miljard jaar geleden werd gevormd en vervolgens werd vernietigd door een botsing ongeveer 1,5 miljard jaar geleden.
Het onderzoek met hun onderzoeksresultaten verscheen onlangs in het tijdschrift Wetenschappelijke rapporten onder de titel "Thermische en impactgeschiedenissen van 25143 Itokawa opgenomen in Hayabusa-deeltjes". De studie werd geleid door Kentaro Terada, een professor bij de Planetary Science Group aan de Universiteit van Osaka, en omvatte leden van het Japanese Aerospace Exploration Agency (JAXA), het Atmosphere and Ocean Research Institute, het Japan Synchrotron Radiation Research Institute (JASRI) en meerdere universiteiten.
Omwille van hun studie analyseerde het team enkele micrometers fosfaatmineralen uit de Itokawa-deeltjes, die een diameter van ongeveer 50 nanometer hadden. Deze monsters werden kort daarna in november 2005 verzameld Hayabusa ontmoette Itokawa en landde op het oppervlak van de binaire asteroïde. Deze monsters zijn vervolgens op 13 juni 2010 naar de aarde teruggestuurd.
Het team onderwierp deze fosfaten vervolgens aan nauwkeurige analyse met behulp van Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS) om de hoeveelheden uranium en lood erin te bepalen. Op basis van hun resultaten bepaalden ze dat Itokawa deel uitmaakte van een groter lichaam dat 4,6 miljard jaar geleden werd gevormd. In wezen vormde dit lichaam zich tijdens de vroege geschiedenis van het zonnestelsel en werd het vervolgens vernietigd door een botsing met een grotere asteroïde 1,5 miljard jaar geleden.
Hierdoor werd Itokawa zijn eigen lichaam, dat uiteindelijk werd gevangen door de zwaartekracht van de aarde en een bijna-aarde-asteroïde werd. Zoals Terada uitlegde in een recent persbericht van de Universiteit van Osaka:
“Door twee U-vervalreeksen te combineren, 238U-206Pb (met een halfwaardetijd van 4,47 miljard jaar) en 235U-207Pb (met een halfwaardetijd van 700 miljoen jaar), met behulp van vier Itokawa-deeltjes, hebben we verduidelijkt dat fosfaatmineralen kristalliseerden tijdens een thermische metamorfismetijd (4,64 ± 0,18 miljard jaar geleden) van Itokawa's ouderlichaam, die shockmetamorfisme onderging als gevolg van een catastrofale impactgebeurtenis door een ander lichaam 1,51 ± 0,85 miljard jaar geleden. ”
Bovendien ontdekten prof. Terada en zijn collega's dat de mineralogie en geochemie van de Itokawa-deeltjes identiek waren aan die van typische lage (totale) ijzer-, laag-metaal (LL) chondrieten. Deze steenachtige asteroïden, die het minst voorkomende type chondrieten zijn, vallen vaak naar de aarde - goed voor ongeveer 10-11% van de gewone chondrietvallen en 8-9% van alle meteorietvallen.
Wat dit aangeeft, is dat Itokawa ooit deel uitmaakte van een ouderlichaam van LL-chondrieten. Hun onderzoek toonde echter ook aan dat de shockleeftijden van Itokawa-deeltjes (gedateerd op 1,5 miljard jaar geleden) verschillen van de shockleeftijden die werden gerapporteerd door eerdere studies van LL-chondrieten (die gedateerd waren op 4,2 miljard jaar geleden). Ze ontdekten ook dat Itokawa's deeltjes andere elementen bevatten dan de LL chondrite-asteroïden.
Dit betekent in feite dat Itokawa een andere reeks evolutionaire omstandigheden ervoer dan die van het moederlichaam van LL-chondrieten. In dit opzicht hebben de resultaten nieuwe beperkingen opgelegd aan de tijdschaal voor Itokawa, wat in wezen een concrete tijdlijn van zijn evolutie vormt. Deze en andere studies zullen waarschijnlijk aanvullende aanwijzingen geven over de oorsprong en geschiedenis van asteroïden die periodiek de baan van de aarde passeren.
Dergelijke informatie is essentieel als we willen kunnen voorspellen wanneer en waar in de toekomst botsingen kunnen plaatsvinden.
