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Isotopenanalyse zeigt: Auf Asteroid Ryugu floss einst flüssiges Wasser:

Tokyo (Japan) – Eine neue Studie eines internationalen Forscherteams unter Leitung der Universität Tokio sorgt für Aufsehen: Auf dem Asteroiden, aus dem der heutige erdnahe Körper Ryugu hervorging, floss noch mehr als eine Milliarde Jahre nach seiner Entstehung flüssiges Wasser. Dieses Ergebnis stellt langjährige Annahmen über die zeitliche Begrenzung von Wasseraktivität auf kleinen Körpern des Sonnensystems infrage – und könnte weitreichende Folgen für unser Verständnis der Entstehung der Erde haben.


Anflug an den Asteroiden Ryugu, aufgenommen von der Sonde „Hayabusa2“ 2018.
Copyright: JAXA

Wie das Team um den Planetenwissenschaftler Professor Tsuyoshi Iizuka von der University of Tokyo aktuell im Fachjournal „Nature“ (DOI: 10.1038/s41586-025-09483-0) berichtet, bilden winzige Gesteinsfragmente, die 2020 von der japanischen Raumsonde Hayabusa2 zur Erde gebracht wurden, die Grundlage der Entdeckung. Die Mission war 2018 am Asteroiden gelandet, hatte dort Messungen durchgeführt und Materialproben entnommen. Dank modernster Analysemethoden konnten nun überraschende Details über die geochemische Entwicklung von Ryugu rekonstruiert werden.

Im Fokus der nun veröffentlichten Analyse stand das Verhältnis der Isotope Lutetium (Lu) und Hafnium (Hf). Deren Zerfallssystem kann als eine Art geologischer Zeitmesser genutzt werden. Normalerweise lassen sich aus den Mengenverhältnissen Rückschlüsse auf das Alter und die thermische Entwicklung eines Körpers ziehen. Doch bei den Ryugu-Proben zeigte sich ein stark erhöhtes Verhältnis von ^176Hf zu ^176Lu – ein Wert, der mit den bisherigen Modellen nicht in Einklang zu bringen war. Die Forscher schlossen daraus, dass später Flüssigkeitsfluss Lutetium aus den Gesteinen auswusch und so das Isotopenverhältnis veränderte.

„Wir gingen davon aus, dass Ryugus chemische Signatur mit bekannten Meteoriten übereinstimmen würde“, erklärt Iizuka. „Doch die Ergebnisse waren völlig anders. Nach sorgfältiger Prüfung konnten wir nur den Schluss ziehen, dass hier tatsächlich noch lange nach der Entstehung Wasser durch das Gestein geflossen ist.“

Als Auslöser vermuten die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen einen Einschlag auf dem Mutterkörper Ryugus. „Dabei könnte das Gestein zertrümmert und tief liegendes Eis geschmolzen worden sein. Flüssiges Wasser hätte anschließend Risse und Poren durchzogen, bevor es wieder gefror. Ein solcher Vorgang hätte nicht nur die beobachteten Isotopenverhältnisse erzeugt, sondern auch den Zerfall des Mutterkörpers eingeleitet, aus dem letztlich der heutige Asteroid hervorging.“

Bisherige Modelle gingen davon aus, dass Wasser auf Asteroiden nur sehr früh, innerhalb der ersten paar Millionen Jahren nach der Entstehung des Sonnensystems, aktiv war. Ryugu zeigt nun, dass Eis über mehr als eine Milliarde Jahre gespeichert bleiben und noch sehr viel später mobilisiert werden konnte. „Damit verändert sich auch das Bild von den Wasservorräten, die durch solche Körper zur Erde gelangten.“

Laut den Forschenden könnten kohlenstoffreiche Asteroiden wie Ryugu der jungen Erde auf diese Weise zwei- bis dreimal mehr Wasser geliefert haben, als bisher angenommen. Dies hätte entscheidende Auswirkungen auf die Entstehung der Ozeane und möglicherweise auch auf die frühe Atmosphäre gehabt. „Die Vorstellung, dass die Bausteine der Erde viel wasserreicher waren als bislang gedacht, zwingt uns, die Ausgangsbedingungen für die Entstehung unseres Planeten neu zu überdenken“, betont Iizuka.

Die Hinweise auf Wasseraktivität stammen aus relativ jungen Sedimentgesteinen des Asteroiden. Auch hier hatten Forscherinnen und Forscher bislang erwartet, Spuren urzeitlichen Lebens oder Wassers nur in sehr alten Formationen zu finden. Die neuen Ergebnisse legen nun nahe, dass die Dauer der Habitabilität kleiner Körper des Sonnensystems bisher unterschätzt wurde.

In Zukunft wollen die Forscher zusätzlich Phosphatadern in den Ryugu-Proben untersuchen, um genauere Altersbestimmungen für die späten Wasserbewegungen zu ermöglichen. Zudem steht ein Vergleich mit Proben des Asteroiden Bennu an, die von der NASA-Mission OSIRIS-REx gesammelt wurden. Auf diese Weise soll geklärt werden, ob die späte Wasseraktivität ein allgemeines Phänomen bei kohlenstoffreichen Asteroiden ist oder eine Besonderheit von Ryugu darstellt.

Langfristig erhofft sich die Wissenschaft von diesen Untersuchungen neue Einblicke in den Weg des Wassers im Sonnensystem: Wie wurde es gespeichert, wann und wodurch wurde es mobilisiert und in welchem Ausmaß gelangte es schließlich auf die Erde? Diese Fragen sind zentral für das Verständnis der planetaren Lebensfreundlichkeit und könnten auch Hinweise liefern, wie häufig erdähnliche Bedingungen im Universum vorkommen.

Recherchequelle: University of Tokyo

© grenzwissenschaft-aktuell.de

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Weitere Lebensbausteine auf Asteroid Bennu identifiziert:

Oak Ridge (USA) – Eine neue Analyse von Material des Asteroiden Bennu liefert bemerkenswerte Hinweise darauf, dass die Grundbausteine des Lebens nicht auf der jungen Erde selbst entstanden sein müssen – sondern bereits im All vorhanden und durch Einschläge hierhergelangten.

Wie das Team um Angel Mojarro von den Oak Ridge Associated Universities aktuell im Fachjournal „Proceedings of the National Academy of Sciences” (PNAS, DOI: 10.1073/pnas.2512461122) berichtet, haben sie Proben, die 2020 durch die NASA-Sonde OSIRIS-REx von Bennu entnommen und zur Erde gebracht wurden analysiert. Der Asteroid gilt als besonders ursprünglicher Himmelskörper, der sich seit der Entstehungszeit des Sonnensystems vor rund 4,6 Milliarden Jahren kaum verändert hat.


Der Asteroid Bennu, fotografiert bei Anflug der NASA-Sonde „OSIRIS-Rex“.
Copyright: NASA/Goddard/University of Arizona
Die jetzt veröffentlichten Daten zeigen: In den unberührten, also auch nichz irdisch kontaminierten Bennu-Proben fanden sich 14 Aminosäuren, darunter solche, die bereits früher in Meteoriten nachgewiesen wurden aber auch Hinweise auf Tryptophan. Die Aminosäure konnte bislang noch nie eindeutig in außerirdischem Material nachgewiesen werden. Zusätzlich identifizierte das Team fünf Nukleobasen, also jene Moleküle, aus denen RNA und DNA aufgebaut sind. Damit liegen nun erstmals sowohl die Bausteine von Proteinen als auch Bestandteile des genetischen Codes an einem einzigen extraterrestrischen Fundort vor.

Der Vorteil der Bennu-Proben: Sie stammen aus einer Umgebung, die niemand auf der Erde jemals berührt hat. Frühere Funde organischer Moleküle in Meteoriten waren stets mit dem Problem behaftet, dass sie nach deren Fall auf der Erde kontaminiert worden sein könnten. Bei Bennu ist dies ausgeschlossen.

Die Forschenden fanden außerdem große Mengen an Phyllosilikaten, tonähnlichen Mineralen, die sich nur bilden, wenn Gestein lange Zeit in Kontakt mit flüssigem Wasser stand. Das bedeutet: Im Inneren des Bennu-Ursprungsobjekts muss es vor Milliarden Jahren Wasser gegeben haben – vermutlich reich an Ammoniak, das als chemischer Katalysator diente. Unter diesen Bedingungen konnten sich aus einfachen interstellaren Ausgangsstoffen Aminosäuren und Nukleobasen bilden.

Die Studie liefert damit starke Indizien dafür, dass präbiotische Moleküle innerhalb früher, noch wachsenden Himmelskörpern entstanden sein können. Über spätere Einschläge solcher Objekte könnten diese organischen Verbindungen auf die junge Erde gelangt sein – und damit den entscheidenden Impuls für die Entstehung des Lebens geliefert haben.

„Unsere Ergebnisse erweitern die Hinweise darauf, dass solche primitiven Planetesimale bereits die Bausteine des Lebens produzieren konnten und diese durch Einschläge auf die Erde und andere Himmelskörper gelangt sein könnten“, erklären die beteiligten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler.

Recherchequelle: PNAS

© grenzwissenschaft-aktuell.de

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Asteroid Ryugu enthält alle Bausteine von DNA und RNA:

Yokosuka (Japan) – Neue Analysen von Proben des Asteroiden Ryugu zeigen, dass diese sämtliche grundlegenden Bausteine der Erbmoleküle DNA und RNA enthalten. Die Entdeckung liefert weitere Hinweise darauf, dass wichtige chemische Voraussetzungen für die Entstehung von Leben möglicherweise schon früh im Sonnensystem verbreitet waren.


Schaubild zum Nachweis aller fünf Basenmoleküle der Erbmoleküle auf dem Asteroiden Ryugu (Illu.) JAMSTEC

Entnommen wurden die Gesteinsproben von der 2014 gestarteten japanischen Raumsonde „Hayabusa2“ von dem etwa 900 Meter großen Asteroiden und 2020 zurück zur Erde gebracht. Die wenigen Gramm an Proben liefern sie wertvolle Hinweise auf die chemische Zusammensetzung früher Asteroiden.

Bausteine des Lebens im All:

Schon schon frühere Untersuchungen der Ryugu-Proben hatten gezeigt, dass diese Uracil enthalten (…GreWi berichtete, siehe Links u.) – eine der vier Basen, aus denen RNA aufgebaut ist. Wie das Team um Toshiki Koga von der japanischen Behörde für Meeres- und Erdwissenschaften (JAMSTEC) aktuell im Fachjournal „Nature Astronomy“ (DOI: 10.1038/s41550-026-02791-z) nun berichten, konnten sie mittlerweile alle fünf sogenannten Nukleobasen nachzuweisen, die für DNA und RNA erforderlich sind. Neben Uracil wurden auch Adenin, Guanin, Cytosin und Thymin identifiziert. Damit enthält das Material vom Asteroiden sämtliche grundlegenden molekularen Bausteine, die für die genetischen Informationssysteme des Lebens notwendig sind.

Allerdings betonen die Forschenden, dass dieser Nachweis nicht bedeutet, dass auf dem Asteroiden selbst Leben existiert hat. Vielmehr zeige der Fund, dass primitive Asteroiden offenbar in der Lage sind, organische Moleküle zu erzeugen und über lange Zeiträume zu bewahren. Diese könnten in der Frühzeit des Sonnensystems auf junge Planeten gelangt sein.

Eine seit Jahrzehnten diskutierte Hypothese besagt, dass ein Teil der grundlegenden chemischen Zutaten für das Leben auf der Erde durch Asteroiden oder Meteoriten geliefert wurde. Einschläge solcher Himmelskörper könnten demnach wichtige organische Moleküle auf die junge Erde gebracht haben.

Hinweise auf weit verbreitete organische Chemie:

Die neuen Ergebnisse passen zu ähnlichen Entdeckungen in anderen kosmischen Proben. So wurden vergleichbare Moleküle auch im Material des Asteroiden Bennu gefunden, das von der NASA-Mission OSIRIS-REx zur Erde gebracht wurde (…GreWi berichtete).

Darüber hinaus wurden entsprechende Nukleobasen bereits in bekannten Meteoriten wie dem Murchison-Meteoriten und dem Orgueil-Meteoriten nachgewiesen. Diese Gesteine gelten als Bruchstücke kohlenstoffreicher Asteroiden, die einst auf die Erde stürzten.

Nach Ansicht der Forschenden um XX deutet die Kombination dieser Funde darauf hin, dass solche organischen Moleküle im Sonnensystem relativ weit verbreitet sein könnten. Damit würde sich die Vorstellung stärken, dass Asteroiden zur chemischen Ausgangsausstattung der frühen Erde beigetragen haben.

Gleichzeitig warnen Wissenschaftler davor, daraus voreilig abzuleiten, dass Leben selbst im Weltraum entstanden sei. Vielmehr zeigen die Ergebnisse, welche organischen Moleküle unter sogenannten präbiotischen Bedingungen – also vor der Entstehung von Leben – entstehen können.


Globale Ansichten des Asteroiden Ryugu vom 26. Juni 2018.
Copyright: JAXA, University of Tokyo, Kochi University, Rikkyo University, Nagoya University, Chiba Institute of Technology, Meiji University, University of Aizu, AIST

Rätsel um Ammoniak-Zusammenhang:

Besonders interessant ist für die Forscher ein weiterer Befund der Studie. Beim Vergleich verschiedener Weltraumgesteine stellten sie fest, dass das Verhältnis der Nukleobasen offenbar mit der Konzentration von Ammoniak zusammenhängt – einer chemischen Verbindung, die ebenfalls eine wichtige Rolle in der präbiotischen Chemie spielt. Ein solcher Zusammenhang war bislang nicht vorhergesagt worden. Deshalb könnte er auf einen bislang unbekannten chemischen Bildungsprozess hinweisen, der in den Materialien des frühen Sonnensystems ablief. Die Entdeckung gilt unter Fachleuten als bemerkenswert, weil sie neue Hinweise darauf liefern könnte, wie biologisch relevante Moleküle ursprünglich entstanden sind.

Zusammen mit den Bennu-Proben zeichnet sich damit ein immer klareres Bild ab: Bereits in den frühen Asteroiden des Sonnensystems existierte offenbar eine vielfältige organische Chemie. Diese könnte eine entscheidende Rolle dabei gespielt haben, dass sich auf der jungen Erde schließlich die ersten Lebensformen entwickeln konnten.

Recherchequelle: Nature Astronomy

© grewi.de

https://www.grewi.de/spuren-einstigen-fl...donaldjohanson/

Spuren einstigen flüssigen Wassers auf Asteroid Donaldjohanson:

San Antonio (USA) – Die NASA-Raumsonde „Lucy“ hat beim Vorbeiflug am Asteroiden Donaldjohanson eine Reihe unerwarteter Entdeckungen gemacht. Unter anderem entdeckte die Sonde Spuren von ehemals flüssigem Wasser und damit ein Beleg dafür, dass dieses auch auf dem einstigen Mutterkörper des kosmischen Brockens geflossen sein muss.


Schaubild zum Asteroiden Donaldjohanson
Copyright: SwRI

Wie Forschende des Southwest Research Institute (SwRI) um Dr. Simone Marchi aktuell im Fachjournal „Science“ (DOI: 10.1126/science.aec0503) berichten, zeigt die Auswertung der Beobachtungen vom 20. April 2025, auch eine ungewöhnliche Rotationsbewegung des rund 800 Meter großen Himmelskörpers.

Asteroid taumelt durch das All:

Die neuen Analysen zeigen, dass Donaldjohanson nicht einfach gleichmäßig um seine Achse rotiert. Sondern sich eher torkelnd durch den Raum bewegt. Während er sich etwa alle 10,5 Erdtage einmal um seine Längsachse überschlägt, „taumelt“ er zusätzlich um eine zweite Achse und vollführt dabei alle 26,5 Tage eine weitere Rotationsbewegung.

Die Aufnahmen der Sonde bestätigten zudem frühere Vermutungen, die bereits auf teleskopischen Beobachtungen von der Erde beruhten. Donaldjohanson besitzt eine stark längliche Form und ähnelt so einer Erdnuss. Der Asteroid besteht aus zwei deutlich ausgeprägten Teilkörpern, die durch einen schmaleren Bereich miteinander verbunden sind. Solche sogenannten Kontakt-Doppelasteroiden entstehen, wenn sich zwei ursprünglich getrennte Körper mit geringer Geschwindigkeit zusammenschließen.

Der Asteroid „Donaldjohanson“ trägt seinen Namen zu Ehren des Paläoanthropologen Donald Johanson, der 1974 in Äthiopien das berühmte Fossil „Lucy“ entdeckte. Das rund 3,2 Millionen Jahre alte Skelett eines frühen Vormenschen zählt zu den bedeutendsten Funden der Menschheitsgeschichte und gab auch der NASA-Mission ihren Namen. Die jüngsten Ergebnisse zeigen nun, dass die Raumsonde „Lucy“ ihrem Namensgeber alle Ehre macht: Sie liefert neue Einblicke in die Vergangenheit – diesmal allerdings nicht in die Geschichte der Menschheit, sondern in jene unseres Sonnensystems.

Hinweise auf Wasser in der Frühgeschichte:

Neben der ungewöhnlichen Gestalt und Rotation registrierten die Instrumente der Sonde auch eisenreiche Tonminerale auf der Oberfläche des Asteroiden. Solche Minerale entstehen eigentlich nur in Wechselwirkung mit flüssigem Wasser.

Die Entdeckung deutet demnach darauf hin, dass Donaldjohanson oder sein Mutterkörper in ferner Vergangenheit Wasser enthielt. Nach Einschätzung der Forschenden entstand der Asteroid wahrscheinlich aus den Bruchstücken eines größeren wasser- und kohlenstoffreichen Asteroiden. Dieser ursprüngliche Körper wurde vor etwa 155 Millionen Jahren bei einer Kollision im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter zerstört.

Die Zusammensetzung der nachgewiesenen Tonminerale ähnelt jener bestimmter kohlenstoffreicher Meteoriten, die bereits auf der Erde untersucht wurden. Damit liefern die Messungen weitere Hinweise darauf, dass Wasser in den frühen Entwicklungsphasen vieler Asteroiden eine größere Rolle gespielt haben könnte als lange angenommen.

Generalprobe für Lucys eigentliches Ziel:

Der Vorbeiflug an Donaldjohanson diente vor allem als Testlauf für die eigentliche wissenschaftliche Mission von „Lucy“. In den kommenden Jahren soll die Sonde die sogenannten Trojaner-Asteroiden erforschen – zwei große Gruppen urtümlicher Himmelskörper, die Jupiter auf seiner Bahn um die Sonne vorauslaufen beziehungsweise folgen.

Diese Asteroiden gelten als weitgehend unveränderte Überreste aus der Entstehungszeit des Sonnensystems vor rund 4,5 Milliarden Jahren. Forschende hoffen daher, durch ihre Untersuchung neue Erkenntnisse über die Bildung der Planeten und die frühe Entwicklung unseres Sonnensystems zu gewinnen.

„Diese Begegnung gab uns die Möglichkeit, unsere Instrumente und Arbeitsabläufe zu testen und sicherzustellen, dass wir bereit sind, wenn wir die Trojaner erreichen“, so Marchi. Die Forschenden erwarten, dass die Untersuchungen der Jupiter-Trojaner bisherige Vorstellungen über die Entstehung des Sonnensystems möglicherweise grundlegend herausfordern könnten.

Recherchequelle: SwRI

© grewi.de