Ein bisher kaum beachtetes Material könnte erklären, warum der Asteroid Ryugu trotz intensiver Einwirkung von Wasser seine ursprüngliche chemische Zusammensetzung bewahrt hat. Forscher der Kanazawa University und der University of Tokyo identifizierten in den Proben ein Magnesiumsilikat-Hydrat (M-S-H), das die Entwicklung des Himmelskörpers geprägt haben dürfte.
Ein übersehener Baustein in extraterrestrischen Proben
Bisher erklärten Wissenschaftler die wässrige Veränderung kohlenstoffhaltiger Asteroiden primär durch die Bildung von Serpentin und Saponit. Analysen mittels Synchrotron-Röntgenstrahlung zeigen nun jedoch, dass ein zusätzliches, schwach kristallines Material weit verbreitet ist: Magnesiumsilikat-Hydrat. Dieses Material ist aus der Zementforschung und von alkalischen Umgebungen auf der Erde bekannt, wurde bei der Untersuchung extraterrestrischer Proben jedoch lange übersehen.
Keisuke Fukushi von der Kanazawa University betont die chemische Flexibilität dieser Verbindung:
Das besonders Interessante an M-S-H ist, dass es sehr unterschiedliche Magnesium-Silizium-Verhältnisse aufnehmen kann,
Keisuke Fukushi, Kanazawa University
Stabilität trotz wässriger Umwandlung
Die Forscher wiesen nach, dass M-S-H mit unterschiedlichen Magnesium-Silizium-Verhältnissen unter vergleichbaren wässrigen Bedingungen stabil existieren kann. Dies löst ein Paradoxon: Asteroiden wie Ryugu gelten als chemisch „primitiv“, zeigen jedoch deutliche Anzeichen für eine starke wässrige Umwandlung. In der Fachzeitschrift Communications Earth & Environment beschreibt das Team das Material als:”
Allgegenwärtiges, schwach kristallines, magnesiumreiches wasserhaltiges Silikatmaterial in den Matrizen von C-Typ-Asteroiden
Forschungsteam
Den Ergebnissen zufolge könnten Serpentin und Saponit aus einem M-S-H-Vorläufer entstanden sein. Dieser Prozess erlaubte die Bildung neuer Mineralien, während die ursprünglichen chemischen Unterschiede innerhalb der Mutterasteroiden erhalten blieben.
Einblicke in die Entstehungsgeschichte des Sonnensystems
Die Analyse der Röntgenspektren unterstreicht die Rolle von M-S-H in der frühen Entwicklung wasserreicher Asteroiden. Während herkömmliche Schichtsilikate bei Meteoriten wie Orgueil die mineralogische Zusammensetzung nur teilweise erklären, verbessert die Einbeziehung des M-S-H-Anteils die Übereinstimmung bei Proben von Ryugu sowie den Meteoriten Ivuna und Tarda deutlich. Die Flexibilität des Materials ist entscheidend, wie Keisuke Fukushi erklärt, da diese Flexibilität der Schlüssel zum Verständnis dafür sein könnte, wie Wasser-Gesteins-Wechselwirkungen abliefen, ohne die zuvor bestehenden chemischen Unterschiede innerhalb ihrer Mutterasteroiden auszulöschen.
Diese Erkenntnisse liefern einen neuen Pfad, um zu verstehen, wie Gesteine trotz umfangreicher wässriger Prozesse ihre ursprüngliche Signatur bewahren konnten, und ordnen sich damit in die Erforschung der komplexen chemischen Abläufe im frühen Sonnensystem ein.
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