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(162173) Ryugu

Asteroid

(162173) Ryugu (auch: 1999 JU3, von japanisch 竜宮 Ryūgū, deutsch ‚Drachenpalast‘[1]) ist ein Asteroid des Apollo-Typs, der am 10. Mai 1999 im Rahmen des LINEAR-Projekts entdeckt wurde. Der Asteroid wurde unter anderem vom Arecibo-Observatorium beobachtet; nach dessen Schließung wird er vom Goldstone Deep Space Communications Complex verfolgt.

Asteroid
(162173) Ryugu
Animation zusammengesetzt aus Aufnahmen der japanischen Sonde Hayabusa 2
Animation zusammengesetzt aus Aufnahmen
der japanischen Sonde Hayabusa 2
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Eigenschaften des Orbits Animation
Epoche: 17. Dezember 2020 (JD 2.459.200,5)
Orbittyp Erdnaher Asteroid, Apollo-Typ
Asteroidenfamilie
Große Halbachse 1,1906 AE
Exzentrizität 0,1910
Perihel – Aphel NaN AE – NaN AE
Perihel – Aphel 0,9632 AE – 1,4180 AE
Neigung der Bahnebene 5,8837°
Länge des aufsteigenden Knotens 251,5359°
Argument der Periapsis 211,4437°
Zeitpunkt des Periheldurchgangs 4. Januar 2021
Siderische Umlaufperiode {{{Periode}}}
Siderische Umlaufzeit 474,49 d
Mittlere Orbital­geschwin­digkeit km/s
Mittlere Orbital­geschwin­digkeit -1731,64 km/s
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Durchmesser 0,9 km
Abmessungen {{{Abmessungen}}}
Masse 0.5e12Vorlage:Infobox Asteroid/Wartung/Masse kg
Albedo 0,07
Mittlere Dichte 1,19 g/cm³
Rotationsperiode 7,63 h
Absolute Helligkeit 19,38 mag
Spektralklasse
Spektralklasse
(nach Tholen) 		{{{Tholen}}}
Spektralklasse
(nach SMASSII) 		Cb
Geschichte
Entdecker LINEAR
Datum der Entdeckung 10. Mai 1999
Andere Bezeichnung 1999 JU3
Quelle: Wenn nicht einzeln anders angegeben, stammen die Daten vom JPL Small-Body Database. Die Zugehörigkeit zu einer Asteroidenfamilie wird automatisch aus der AstDyS-2 Datenbank ermittelt. Bitte auch den Hinweis zu Asteroidenartikeln beachten.

Physikalische Daten

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Orbit des Asteroiden Ryugu

Ryugu misst etwa einen Kilometer im Durchmesser, seine Masse beträgt etwa eine halbe Milliarde Tonnen. Der C-Typ-Asteroid („C“ für kohlenstoffreich) ähnelt den keinen höheren Temperaturen ausgesetzten und damit wenig veränderten 4,5 Milliarden Jahre alten CI-Chondriten in Meteoritensammlungen.[2] Die durchschnittliche Dichte beträgt nur 1,19 ± 0,02 Gramm pro Kubikzentimeter, was bedeutet, dass ein großer Teil des Asteroiden von Hohlräumen durchzogen sein muss.[3]

Umlaufbahn

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Ryugu umrundet die Sonne innerhalb von 474,5 Tagen in einem Abstand von 0,96 AE bis 1,42 AE, „kreuzt“ also die Umlaufbahn der Erde und nähert sich der Umlaufbahn des Mars an. Der kleinste Abstand der Asteroiden- zur Erdbahn (Earth MOID) beträgt rund 150.000 km.[4]

Aufbau

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Nachbildung der Oberfläche von Ryugu in der japanischen Ausstellung „Kuroi Sho-Wakusei – Ryugu“

Die mittlere Dichte von Ryugu lässt erkennen, dass der Asteroid aus zahlreichen kleinen „Brocken“ besteht (engl. rubble pile). Aus der Größe des Kraters, den ein 2,5 kg schweres Projektil der Sonde Hayabusa 2 erzeugt hatte, wurde geschlussfolgert, dass der Asteroid nicht durch Kohäsion, sondern nur von der Gravitationskraft zusammengehalten wird.[5]

Auf Fotoaufnahmen von MASCOT, die der Lander während des Abstiegs und auf der Oberfläche angekommen selbst machte, „sind hauptsächlich dunkle dezimeter- bis metergroße kantige, manchmal aber auch glatte Felsblöcke zu sehen. Felsblöcke mit glatten Bruchflächen und scharfen Kanten sind dabei etwas heller als Brocken mit einer unregelmäßigeren, blumenkohlartigen und teilweise krümeligen Oberfläche. […] Die beiden beobachteten Felstypen sind zu etwa gleichen Teilen auf der Oberfläche auf Ryugu verteilt.“[3] Überraschenderweise war auf der Oberfläche nicht so viel feiner Staub, also durch Weltraumverwitterung entstandenes Regolith, wie erwartet.

Die Form des Asteroiden wurde vor Ankunft der Sonde Hayabusa 2 zunächst „eher rundlich“ geschätzt. Erste während der Ankunft der Mission gemachte Aufnahmen zeigen seine Gestalt als „überraschend scharfkantig“ und oktaederförmig mit einer deutlich ausgeprägten Verdickung am Äquator. Es wird spekuliert, dass der Asteroid früher rascher rotierte und durch die Fliehkraft Material von den Polen zum Äquator bewegt wurde.[6]

Entstehungsgeschichte

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Der Asteroid entstammt ursprünglich aus dem äußeren Sonnensystem jenseits des Saturn[2] und dürfte bei einem Zusammenprall größerer Körper entstanden sein, indem die Trümmer sich durch die gegenseitige Anziehung sammelten und einen neuen Asteroiden bildeten. Ryugu hat Ähnlichkeit mit dem Asteroiden (101955) Bennu, sodass es wahrscheinlich ist, dass beide aus derselben Asteroidenfamilie stammen.

Erforschung

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Erforschung von der Erde aus

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„Außerdem zeigen Messungen von der Erde aus, dass das Gestein des Asteroiden eventuell einmal mit Wasser in Berührung gekommen ist.“

– Ralf Jaumann, DLR-Planetenforscher und wissenschaftlicher Sprecher zu den Experimenten auf dem Lander MASCOT, Oktober 2012[7]

Hayabusa-2-Mission

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(162173) Ryugu wurde als primäres Zielobjekt für die am 3. Dezember 2014 gestartete Hayabusa-2-Mission der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) ausgewählt.[8] Bei der Marco-Polo-Mission der ESA im Rahmen ihres Cosmic-Vision-Programms gehört er ebenfalls zu den möglichen Zielen.

JAXA schrieb 2015 einen öffentlichen Wettbewerb zur Namensfindung für den Asteroiden aus.[9] Am 28. September 2015 wurde er nach dem Unterwasserpalast des Drachengottes Ryūjin aus einer japanischen Sage benannt. Der Fischer Urashima Tarō besuchte diesen Palast und brachte eine schwarze Kiste mit Geheimnissen zurück. In Analogie dazu besuchte Hayabusa 2 den Asteroiden und brachte eine Kapsel mit Gesteinsproben zurück.

Messungen und Fotos durch die Sonde und deren Auswertung

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Erste Messungen zeigten eine Oberflächentemperatur von 30 bis 100 °C.[10]

Die Sonde Hayabusa 2 kam wiederholt nahe an die Oberfläche heran und nahm dabei hochauflösende Fotos auf, beispielsweise gelang am 21. September 2018 ein Foto aus einer Höhe von nur 64 Metern,[11] wobei auch die Oberfläche eines mehrere Meter großen Felsbrockens im Detail zu sehen ist. Auffallend ist hier, dass die Oberfläche frei von Regolith ist. In einer anderen Aufnahme erkennen Sugita et al. auf einem etwa 20 Meter großen Felsbrocken in Vertiefungen auf der Oberfläche Ablagerungen von Regolith.[12]

Entnahme der Bodenproben

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Die Raumsonde Hayabusa 2 brachte Bodenproben zur Erde, die im Dezember 2020 mit einer Landekapsel in der Woomera Prohibited Area in Australien ankamen.[13] Es wurden an räumlich benachbarten Stellen zwei Proben genommen. Die erste am 22. Februar 2019 (japanischer Zeit). Die Raumsonde wurde an die Oberfläche herangesteuert und bei Kontakt des Samplers mit der Oberfläche wurde auf diese aus dem Inneren des Samplers ein 5 Gramm schweres Tantal-Projektil abgeschossen. Das dadurch auffliegende Material wurde eingefangen. Bei der zweiten Probenaufnahme feuerte die Raumsonde am 5. April 2019 eine zwei Kilogramm schwere, flache Kupferscheibe auf die Oberfläche, die sich durch die Beschleunigung verformte, und entnahm am 11. Juli 2019[14][15] aus dem derart erzeugten Krater mit dem Sampler frisches Bodenmaterial, das somit nicht der Weltraumverwitterung unterlag.

Grundsätzlich konnten mit dem Sampler verschiedene Materialproben genommen werden: Zum einen auffliegendes festes Material und dann konnte Gas – auch Edelgase – in gasdichte Kammern eingefangen werden. Unabhängig von der Auslösung des Tantal-Projektils konnten dort, wo der Sampler die Oberfläche von Ryugu berührte, mit Hilfe einer rein mechanisch arbeitenden Vorrichtung 1 mm bis 5 mm große Körner aufgenommen werden.

Untersuchung der Bodenproben auf der Erde

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Die Proben der Hayabusa-2-Mission wurden unter anderem im Extraterrestrial Sample Curation Center der JAXA analysiert. Es fanden sich mehr als zwanzig verschiedene Aminosäuren[16][17][18][19] und Nicotinsäure (Nicacin, Vitamin B3)[20] u. a. m.[21]

Siehe auch

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Commons: (162173) Ryugu – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise

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  1. ↑ リュウグウを下見する？（その４. In: hayabusa2.JAXA.jp. Japan Aerospace Exploration Agency, abgerufen am 27. Juni 2018 (japanisch).
  2. ↑ a b Timo Hopp et al.: Ryugu’s nucleosynthetic heritage from the outskirts of the Solar System. In: Science Advances, 20. Oktober 2022.
  3. ↑ a b Erdnaher Asteroid Ryugu: ein fragiler kosmischer ‚Schutthaufen‘. In: dlr.de. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, 22. August 2019, abgerufen am 31. August 2019.
  4. ↑ 162173 Ryugu. In: neo.ssa.ESA.int. Europäische Weltraumorganisation, 20. August 2019, abgerufen am 31. August 2019.
  5. ↑ M. Arakawa u. a.: An artificial impact on the asteroid 162173 Ryugu formed a crater in the gravity-dominated regime. In: Science. 19. März 2020, ISSN 0036-8075, S. eaaz1701, doi:10.1126/science.aaz1701 (sciencemag.org [abgerufen am 21. März 2020]).
  6. ↑ Tilmann Althaus: Hayabusa-2 erkundet das Drachenschloss. In: spektrum.de. Spektrum der Wissenschaft, 7. August 2018, abgerufen am 18. August 2018.
  7. ↑ MASCOT: Asteroidenlander mit Orientierungssinn. In: DLR.de. Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, 1. Oktober 2012, abgerufen am 29. Juni 2018.
  8. ↑ Martin Holland: Deutsch-japanische Asteroidenmission Hayabusa2 gestartet. In: heise online. 3. Dezember 2014, abgerufen am 3. Dezember 2014.
  9. ↑ Tilmann Althaus: Geben Sie dem Asteroiden 1999 JU3 einen Namen! In: spektrum.de. Spektrum der Wissenschaft, 22. Juli 2015, abgerufen am 16. August 2015.
  10. ↑ Probe finds asteroid’s surface is 30–100 degrees C. In: newsonjapan.com. 20. Juli 2018, archiviert vom Original (nicht mehr online verfügbar) am 27. Februar 2019; abgerufen am 31. August 2019.
  11. ↑ Ryugu surface imaged at highest resolution so far. In: hayabusa2.JAXA.jp. Japan Aerospace Exploration Agency, 27. September 2018, abgerufen am 14. September 2019 (englisch, mit Fotos).
  12. ↑ S. Sugita, R. Honda, T. Morota, S. Kameda: High-resolution imaging and dynamic response observations of asteroid Ryugu. (PDF; 0,5 MB) Abgerufen am 16. September 2019 (englisch).
  13. ↑ Paul Rincon: Hayabusa-2: Capsule with asteroid samples in ‘perfect’ shape. In: BBC News. 6. Dezember 2020, abgerufen am 6. Dezember 2020 (englisch).
  14. ↑ 2nd touchdown image bulletin. In: hayabusa2.JAXA.jp. Japan Aerospace Exploration Agency, 11. Juli 2019, abgerufen am 14. September 2019 (englisch, mit Fotos).
  15. ↑ Images from the 2nd touchdown. In: hayabusa2.JAXA.jp. Japan Aerospace Exploration Agency, 26. Juli 2019, abgerufen am 14. September 2019 (englisch, mit Fotos und Video vor und nach dem Touchdown).
  16. ↑ Matt Williams: Samples of Asteroid Ryugu Contain More Than 20 Amino Acids. Auf: Universe Today vom 20. Juni 2022.
  17. ↑ Yasuhiro Oba, Yoshinori Takano, Yoshihiro Furukawa, Toshiki Koga, Daniel P. Glavin: Identifying the wide diversity of extraterrestrial purine and pyrimidine nucleobases in carbonaceous meteorites. In: Nature Communications. Band 13, Nr. 1, 26. April 2022, ISSN 2041-1723, S. 2008, doi:10.1038/s41467-022-29612-x, PMID 35473908, PMC 9042847 (freier Volltext).
  18. ↑ Hiroshi Naraoka, Yoshinori Takano, Jason P. Dworkin et al.: Soluble Organic Compunds in Asteroid 162173 Ryugu (PDF; 0,2 MB). Auf: 53rd Lunar and Planetary Science Conference (2023).
  19. ↑ Tereza Pultarova: Pristine asteroid Ryugu contains amino acids that are building blocks of life. Auf: Space vom 9. März 2022.
  20. ↑ Alan Johnston: Asteroid Ryugu Contains Niacin (aka Vitamin B3). Auf: Universe Today vom 26. März 2023.
  21. ↑ Matt Williams: Asteroid Ryugu Contained Bonus Comet Particles. Auf: Universe Today vom 1. Februar 2024.
VorgängerAsteroidNachfolger
(162172) 1999 GQ58Nummerierung (162174) 1999 JS11
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