Nutzung von Daten des stillgelegten Stratosphären-Observatoriums für Infrarot-Astronomie (SOFIA) – ein Gemeinschaftsprojekt NASA und der Deutschen Raumfahrtagentur am Südwestforschungsinstitut DLR haben Wissenschaftler erstmals Wassermoleküle auf der Oberfläche eines Asteroiden nachgewiesen. Wissenschaftler untersuchten vier silikatreiche Asteroiden mit dem FORCAST-Instrument, um Spektralsignaturen im mittleren Infrarot zu isolieren, die auf molekulares Wasser auf zwei von ihnen hinweisen.
„Asteroiden sind Überreste des Planetenbildungsprozesses, daher variiert ihre Zusammensetzung je nachdem, wo sie im Sonnennebel entstanden sind“, sagt Dr. Anisia Arredondo, Hauptautorin des Artikels über die Entdeckung. „Die Verteilung von Wasser auf Asteroiden ist von besonderem Interesse, weil sie Aufschluss darüber geben könnte, wie Wasser zur Erde gelangte.“
In der Nähe der Sonne bilden sich wasserfreie oder trockene Silikat-Asteroiden, während sich weiter entfernt eisige Materialien ansammeln. Wenn wir die Lage von Asteroiden und ihre Zusammensetzung verstehen, können wir verstehen, wie die Materialien im Sonnennebel verteilt wurden und wie sie sich seit ihrer Entstehung entwickelt haben. Die Wasserverteilung in unserem Sonnensystem wird Aufschluss über die Wasserverteilung in anderen Sonnensystemen geben und, da Wasser für alles Leben auf der Erde lebenswichtig ist, bestimmen, wo nach potenziellem Leben gesucht werden muss, sowohl in unserem Sonnensystem als auch darüber hinaus.
„Wir haben auf den Asteroiden Iris und Massalia ein Merkmal entdeckt, das definitiv dem molekularen Wasser zugeschrieben werden kann“, sagte Arredondo. „Wir haben unsere Forschung auf den Erfolg des Teams gestützt, das molekulares Wasser auf der sonnenbeschienenen Oberfläche des Mondes gefunden hat. Wir dachten, wir könnten SOFIA nutzen, um bei anderen Körpern nach dieser Spektralsignatur zu suchen.“
SOFIA entdeckte Wassermoleküle in einem der größten Krater auf der Südhalbkugel des Mondes. Frühere Beobachtungen des Mondes und von Asteroiden haben irgendeine Form von Wasserstoff entdeckt, konnten jedoch Wasser nicht von seinem engen chemischen Cousin, dem Hydroxyl, unterscheiden. Wissenschaftler fanden ungefähr das Äquivalent einer 12-Unzen-Flasche Wasser, die in einem Kubikmeter Erde auf der Mondoberfläche eingeschlossen und chemisch in Mineralien gebunden ist.
„Basierend auf der Intensität der spektralen Eigenschaften entspricht die Wassermenge auf dem Asteroiden der Wassermenge auf dem sonnenbeschienenen Mond“, sagte Arredondo. „Ähnlich kann Wasser auf Asteroiden an Mineralien gebunden sowie an Silikatglas adsorbiert, zurückgehalten oder in Silikat-Einschlagglas gelöst werden.“
Die Daten der beiden schwächeren Asteroiden Parthenope und Melpomene waren zu verrauscht, um eine endgültige Schlussfolgerung zu ziehen. Das FORCAST-Instrument ist offenbar nicht empfindlich genug, um das Spektralmerkmal von Wasser, falls vorhanden, zu erkennen. Aufgrund dieser Ergebnisse beauftragt das Team jedoch das James Webb-Weltraumteleskop der NASA, das führende Infrarot-Weltraumteleskop, seine präzise Optik und sein hervorragendes Signal-Rausch-Verhältnis zur Untersuchung weiterer Objekte zu nutzen.
„Wir haben mit Webb im zweiten Zyklus erste Messungen von zwei weiteren Asteroiden durchgeführt“, sagte Arredondo. „Wir haben einen weiteren Vorschlag für den nächsten Zyklus, weitere 30 Objekte zu erkunden. Diese Studien werden unser Verständnis der Wasserverteilung im Sonnensystem vertiefen.“
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