O sistema solar se formou há aproximadamente 4,5 bilhões de anos. Numerosos fragmentos que testemunham esta era inicial orbitam o Sol como asteróides. Cerca de três quartos deles são asteróides do tipo C ricos em carbono, como 162173 Ryugu, que foi o alvo da missão japonesa Hayabusa2 em 2018 e 2019. A espaçonave está atualmente em seu vôo de retorno à Terra. Muitos cientistas, incluindo pesquisadores planetários do Centro Aeroespacial Alemão (Deutsches Zentrum für Luft-und Raumfahrt; DLR), estudou intensamente esta "pilha de escombros cósmica, "que tem quase 1 quilômetro de diâmetro e pode chegar perto da Terra. Imagens infravermelhas adquiridas por Hayabusa2 já foram publicadas na revista científica Natureza . Eles mostram que o asteróide consiste quase inteiramente de material altamente poroso. Ryugu foi formado em grande parte por fragmentos de um corpo parental que foi despedaçado por impactos. A alta porosidade e a baixa resistência mecânica associada dos fragmentos de rocha que compõem Ryugu garantem que tais corpos se quebrem em vários fragmentos ao entrar na atmosfera da Terra. Por esta razão, meteoritos ricos em carbono são raramente encontrados na Terra e a atmosfera tende a oferecer maior proteção contra eles.

O comportamento térmico revela densidade

Esta investigação das propriedades globais de Ryugu confirma e complementa as descobertas do ambiente de pouso em Ryugu obtidas pelo módulo de pouso de superfície de asteróide móvel alemão-francês SCOuT (MASCOT) durante a missão Hayabusa2. "Frágil, asteróides altamente porosos como Ryugu são provavelmente o elo na evolução da poeira cósmica em corpos celestes massivos, "diz Matthias Grott do Instituto DLR de Pesquisa Planetária, um dos autores do atual Natureza publicação. "Isso fecha uma lacuna em nossa compreensão da formação planetária, já que dificilmente fomos capazes de detectar tal material em meteoritos encontrados na Terra. "

No outono de 2018, os cientistas que trabalharam com o primeiro autor, Tatsuaki Okada, da agência espacial japonesa JAXA, analisaram a temperatura da superfície do asteróide em várias séries de medições realizadas com o termovisor infravermelho (TIR) ​​a bordo do Hayabusa2. Essas medições foram feitas na faixa de comprimento de onda de 8 a 12 micrômetros durante os ciclos diurnos e noturnos. No processo, eles descobriram que, com muito poucas exceções, a superfície aquece muito rapidamente quando exposta à luz solar. "O rápido aquecimento após o nascer do sol, de aproximadamente menos 43 graus Celsius a mais 27 graus Celsius sugere que as peças constituintes do asteróide têm baixa densidade e alta porosidade, "explica Grott. Cerca de 1% das rochas na superfície eram mais frias e mais semelhantes aos meteoritos encontrados na Terra." Estes poderiam ser fragmentos mais massivos do interior de um corpo original, ou podem ter vindo de outras fontes e caído em Ryugu, "adiciona Jörn Helbert do Instituto DLR de Pesquisa Planetária, que também é autor do atual Natureza publicação.

De planetesimais a planetas

A frágil estrutura porosa dos asteróides do tipo C pode ser semelhante à dos planetesimais, que se formou na nebulosa solar primordial e se agregou durante várias colisões para formar planetas. A maior parte da massa em colapso da nuvem pré-solar de gás e poeira se acumulou no jovem sol. Quando uma massa crítica foi alcançada, o processo de geração de calor da fusão nuclear começou em seu núcleo.

A poeira restante, gelo e gás acumulados em um disco de acreção giratório em torno da estrela recém-formada. Através dos efeitos da gravidade, os primeiros embriões planetários ou planetesimais foram formados neste disco há aproximadamente 4,5 bilhões de anos. Os planetas e suas luas se formaram a partir desses planetesimais após um período comparativamente curto de talvez apenas 10 milhões de anos. Muitos corpos menores - asteróides e cometas - permaneceram. Estes não foram capazes de se aglomerar para formar planetas adicionais devido a distúrbios gravitacionais, particularmente aqueles causados ​​por Júpiter - de longe o maior e mais massivo planeta.

Contudo, os processos que ocorreram durante o início da história do sistema solar ainda não são totalmente compreendidos. Muitas teorias são baseadas em modelos e ainda não foram confirmadas por observações, em parte porque os vestígios desses primeiros tempos são raros. "A pesquisa sobre o assunto é, portanto, principalmente dependente de matéria extraterrestre, que chega à Terra das profundezas do sistema solar na forma de meteoritos, "explica Helbert. Ele contém componentes da época em que o sol e os planetas se formaram." Além disso, precisamos de missões como a Hayabusa2 para visitar os corpos menores que se formaram durante os primeiros estágios do sistema solar a fim de confirmar, complementar ou - com observações apropriadas - refutar os modelos. "

Uma rocha como muitas em Ryugu

No verão de 2019, os resultados da missão de pouso MASCOT mostraram que seu local de pouso em Ryugu era povoado principalmente por grandes, rochas altamente porosas e frágeis. "Os resultados publicados são uma confirmação dos resultados dos estudos do radiômetro DLR MARA em MASCOT, "disse Matthias Grott, o Pesquisador Principal do MARA. "Agora foi mostrado que a rocha analisada por MARA é típica para toda a superfície do asteróide. Isso também confirma que fragmentos de asteróides do tipo C comuns como Ryugu provavelmente se quebram facilmente devido à baixa força interna ao entrar na atmosfera da Terra. "

Em 3 de outubro de 2018, MASCOT pousou em Ryugu em queda livre em ritmo de caminhada. Após o toque, ele "quicou" vários metros adiante antes que o pacote experimental de aproximadamente 10 quilos parasse. MASCOT moveu-se na superfície com a ajuda de um braço oscilante giratório. Isso tornou possível virar MASCOT em seu lado "direito", e até mesmo realizar saltos na superfície do asteróide devido à baixa atração gravitacional de Ryugu. No total, MASCOT realizou experimentos em Ryugu por aproximadamente 17 horas.

Amostras do asteroide Ryugu a caminho da Terra

Hayabusa2 mapeou o asteróide da órbita em alta resolução, e posteriormente adquiriu amostras do corpo primordial de dois locais de aterrissagem. Eles estão atualmente lacrados em uma cápsula de transporte e estão viajando para a Terra com a espaçonave. A cápsula está programada para pousar na Austrália no final de 2020. Até agora, os pesquisadores presumem que o material de Ryugu é quimicamente semelhante ao dos meteoritos condríticos, que também são encontrados na Terra. Os côndrulos são pequenos, esferas milimétricas de rocha, que se formou na nebulosa solar primordial 4,5 bilhões de anos atrás e são considerados os blocos de construção da formação planetária.

Até aqui, Contudo, os cientistas não podem descartar a possibilidade de que sejam feitos de material rico em carbono, como o encontrado no cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko como parte da missão Rosetta da ESA com a sonda Philae operada por DLR. Análises das amostras de Ryugu, alguns dos quais serão realizados no DLR, são ansiosamente aguardados. "É precisamente para esta tarefa - e, claro, para missões futuras, como a missão japonesa" Martian Moons eXploration '(MMX), em que amostras extraterrestres serão trazidas para a Terra - que nós, do Instituto de Pesquisa Planetária do DLR em Berlim, começamos a montar o Laboratório de Análise de Amostras (SAL) no ano passado, "diz Helbert. A missão MMX, em que DLR está participando, voará para as luas marcianas de Fobos e Deimos em 2024 e trará amostras das luas do tamanho de asteróides para a Terra em 2029. Um rover móvel alemão-francês também fará parte da missão MMX.