Een draak, een valk en het begin van het universum

4 min
Foto van het ruimtevaartuig Hayabusa2 dat de asteroïde Ryugu nadert (foto gereproduceerd met toestemming van JAXA)

Astroïden zijn kleiner dan planeten, maar net zo fascinerend. Meer dan een miljoen asteroïden draaien om de zon heen en ze bestaan in alle vormen en maten. Vesta, de grootste, heeft een diameter van ongeveer 530 kilometer, maar andere hebben een diameter van slechts meters. De asteroïde Ryugu zit ergens daartussenin.

Ryugu heeft een diameter van ongeveer 900 meter en draait tussen de aarde en Mars om de zon heen. Ryugu is van bijzonder belang omdat hij wordt geclassificeerd als koolstofhoudend (ook wel 'c-type' genoemd). Dit betekent dat hij bestaat uit koolstof en andere organische verbindingen en grote hoeveelheden water bevat, waardoor het een van de oudste soorten hemellichamen is. Uit eerder onderzoek blijkt dat c-type asteroïden overblijfselen zijn van het vroege zonnestelsel en aanwijzingen kunnen bevatten over het ontstaan ervan en de oorsprong van het leven dat het bewoont. Het is dus Ryugu's hoge leeftijd die hem zo belangrijk maakt, en dat is de reden waarom Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) het ruimtevaartuig Hayabusa2 voor asteroïdeonderzoek naar Ryugu heeft gestuurd om monsters van materialen zoals zand, stenen en gassen uit het oppervlak te halen in 2014.

Bezoek aan het 'Drakenpaleis'

De naam Ryugu werd in 2015 aan de asteroïde gegeven door het Minor Planet Center (de officiële instantie voor het observeren van en rapporteren over kleine planeten, inclusief asteroïden) en heeft een prachtige oorsprong. In een Japans folkloristisch verhaal is Ryūgū-jō (of 'Drakenpaleis') een magische onderwaterplek, bezocht door een visser genaamd Urashima Tarō, die daar op de rug van een schildpad rondreist en terugkeert met een mysterieuze doos. Toen Ryugu zijn formele naam kreeg, was het ruimtevaartuig Hayabusa2 (dat 'Slechtvalk 2' betekent in het Japans) al een jaar in de ruimte. De twee kwamen elkaar uiteindelijk tegen in 2018. Hayabusa2 heeft Ryugu gedurende anderhalf jaar onderzocht. In deze periode werden twee rovers en een observatielander op het oppervlak uitgeworpen om gegevens te verzamelen, evenals een 'impactor' om een kunstmatige krater op de asteroïde te creëren, waaruit monsters konden worden genomen.

Een ruimtevaartuig landt op een krater. Het lijkt op een goud-zilveren doos, met twee schijven op het bovenoppervlak, met zes rechthoekige panelen aan beide zijden die 'vleugels' vormen en met dunne buizen zijn bevestigd. Het ruimtevaartuig staat op het grijze oppervlak van de asteroïde Ryugu.

Foto van Hayabusa2 die op de asteroïde landt (foto gereproduceerd met toestemming van JAXA)

Om de monsters naar JAXA terug te sturen voor analyse, heeft Hayabusa2 een capsule laten vallen vanaf ongeveer 200 kilometer boven de aarde. Deze landde op 6 december 2020 in Woomera, in een Australische buitenwijk. Dit historische moment leverde niet alleen fysieke monsters, maar was ook de eerste keer dat er gasmonsters uit de ruimte werden gehaald. Daarnaast bevond zich onder deze monsters het op één na grootste monster van een asteroïde ooit.

De inhoud van de capsule heeft vervolgens vier maanden intensieve analyses doorlopen en een deel van dit proces werd uitgevoerd met behulp van een QMS (quadrupool-massaspectrometer). Deze is geproduceerd door Canon ANELVA Corporation, die experts zijn op het gebied van geavanceerde vacuümtechnologieën, en werd geïnstalleerd op het testapparaat. Een QMS wordt gebruikt door veel overheidsinstanties en onderzoeksfaciliteiten en is een instrument dat kan helpen bij het identificeren en onderzoeken van gassen met een lage massa in gastestmonsters.

Kort daarna heeft JAXA een persbericht gepubliceerd waarin wordt gemeld dat "een zwart zandkorrelig monster waarvan wordt vermoed dat het afkomstig is van de asteroïde Ryugu in de monstercontainer is bevestigd". JAXA en het Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology hebben vervolgens snel teams van zeven universiteiten aan het werk gezet om de mysteries te ontrafelen. In februari 2023 konden ze hun eerste fascinerende ontdekking aankondigen. In dit onaangetaste monster hebben de onderzoekers uracil gevonden, een molecuul dat helpt bij het transporteren van genetische informatie in cellen, evenals nicotinezuur, ook wel vitamine B3 genoemd. Deze moleculen kunnen zich hebben gevormd op Ryugu of andere asteroïden en dit ondersteunt het idee dat ze op de een of andere manier na het ontstaan van de aarde hier zijn terechtgekomen, in plaats van dat ze hier zijn ontstaan.

In dit onaangetaste monster hebben de onderzoekers uracil gevonden, een molecuul dat helpt bij het transporteren van genetische informatie in cellen, evenals nicotinezuur, ook wel vitamine B3 genoemd."

"Wetenschappers hebben eerder nucleobasen en vitaminen gevonden in bepaalde koolstofrijke meteorieten, maar er was altijd wel sprake van verontreiniging door blootstelling aan het milieu van de aarde", aldus Associate Professor Yasuhiro Oba van Hokkaido University, de hoofdauteur van het onderzoek. "Aangezien het Hayabusa2-ruimtevaartuig twee monsters rechtstreeks uit asteroïde Ryugu heeft gehaald en in verzegelde capsules naar de aarde heeft gestuurd, kan verontreiniging worden uitgesloten."

Tijdens recent onderzoek hebben wetenschappers met hetzelfde monster van Ryugu de effecten van kleine meteoroïden die het asteroïdeoppervlak raken bestudeerd en hebben ze gekeken hoe het wordt beïnvloed door ruimteverwering (veranderingen aan het oppervlak van planetaire lichamen zonder atmosfeer). Dit kan ons helpen inzicht te krijgen in hoe planeten en andere voorwerpen in de ruimte in de loop van de tijd kunnen zijn veranderd, maar ook wat de schade zou kunnen hebben veroorzaakt, waardoor mogelijk nieuwe informatie over andere planeten wordt ontdekt. Nogmaals, omdat de monsters niet verontreinigd zijn, konden de onderzoekers deze analyse met vertrouwen uitvoeren en nieuwe inzichten verkrijgen in het vroege zonnestelsel.

Elke nieuwe bevinding draagt bij aan het grotere geheel van het begin van ons universum en vergroot gestaag het bewijsmateriaal dat suggereert dat de bouwstenen van het leven in de ruimte zijn ontstaan - en miljarden jaren geleden door meteorieten naar de aarde zijn gestuurd.

Lees meer over het Hayabusa2-project van JAXA en hoe Canon ANELVA bijdraagt aan de ontwikkeling van de samenleving door middel van de ultrahoge vacuümtechnologie.

Gerelateerd

  • Satellietzicht: de aarde door een Canon-lens

    500 kilometer boven ons, in een lage baan rond de aarde, bevinden zich drie microsatellieten van Canon die al sinds 2017 ongelooflijke beelden van de aarde en ruimte vastleggen.

  • A smiling woman in a darkened room looks at her phone and the light from the screen gently illuminates her face.

    Je gezicht verlichten: het niet zo grote geheim van je telefoonscherm

    Als je naar de bekende gloed van je telefoonscherm kijkt, kun je je misschien niet voorstellen hoeveel het scherm met je printer of camera gemeen heeft. Ontdek waarom dit zo is.

  • Een surfer in de schaduw glijdt over een indrukwekkende golf.

    Laat er LEVEN zijn

    Canon heeft meer te bieden dan je zou denken Lees door en ontdek hoe onze technologie veel verder gaat dan printers en camera's om je dagelijkse leven te ondersteunen.

  • Een close-up van vijf koraalpoliepen. Ze hebben korte, zacht uitziende groene tentakels met fluorescerende blauwe uiteinden die de indruk geven van beweging onder water.

    Van voorstad tot koraalrif

    Een team buitengewone mensen zit veilig verstopt in een magazijn waar ze koraal tot leven brengen, letterlijk én figuurlijk.