Vreemd: op de planetoïde Ryugu ligt geen stof

Astronomie De donkere ruimterots Ryugu blijkt nagenoeg stofvrij. Terwijl je er wel stof zou verwachten. Er is dus een opruimmechanisme aan de gang.

Planetoïde Ryugu
Planetoïde Ryugu Foto’s Jaumann et al., Science

In oktober 2018 dropte de Japanse ruimtesonde Hayabusa2 een kleine Duits-Franse landingsmodule op de slechts 900 meter grote planetoïde Ryugu. Zeventien uur lang verzamelde het springende apparaat gegevens van het oppervlak van deze ‘ruimterots’. Dat heeft aanwijzingen opgeleverd over de samenstelling en oorsprong ervan. Maar interessant is vooral wat er níét op Ryugu ligt: stof.

In een donderdag in Science gepubliceerd onderzoeksverslag presenteert een team van vijftig wetenschappers een reconstructie van de belevenissen van de Mobile Asteroid Surface Scout – kortweg MASCOT. Deze 30 bij 30 bij 20 centimeter grote ‘doos’ bevatte naast meetapparatuur ook een metalen draaiarm die met behulp van een motor kon worden versneld of vertraagd. Zo was de landingsmodule in staat om kleine sprongen te maken en zichzelf zo nodig om te keren.

Een val van zes minuten

Dat laatste was geen overbodige luxe. Nadat MASCOT van een hoogte van 41 meter boven Ryugu was losgelaten, landde hij na een trage val van zes minuten onbedoeld ondersteboven. Daardoor waren de meeste van zijn instrumenten niet omlaag maar omhoog gericht. Op de eerste foto’s na de landing waren dan ook geen gesteenten te zien, maar wel de planeten Jupiter, Saturnus en een heldere ster. Aan de hand van de schijnbare beweging van deze hemellichamen kon heel nauwkeurig de rotatietijd van de planetoïde worden vastgesteld: 7,63262 uur.

Bij de volgende sprong kwam MASCOT wel goed terecht en konden zijn instrumenten het zeer donkere oppervlak van Ryugu bestuderen. Met behulp van led-verlichting werden talrijke opnamen gemaakt, waarop twee soorten gesteenten te zien zijn: donkere ruwe en heldere gladde. De eerste vertonen een bloemkoolachtige structuur en een bros oppervlak, de tweede zijn plat en uit ‘plakjes’ opgebouwd.

De schaduw van Hayabusa2 is zichtbaar op het oppervlak van de planetoïde Ryugu.
Foto JAXA/AP
Opname van Ryugu van zeer nabij, genomen van 41 meter van het oppervlak.
Foto Jaumann et al., Science
De stenen van Ryugu van nabij.
Foto Jaumann et al., Science
Details van planetoïde Ryugu.
Foto’s Jaumann et al., Science

Gerecycled puin

Beide soorten hebben afmetingen van decimeters tot decameters en zijn gelijkmatig over het oppervlak verdeeld. Dat is in overeenstemming met de theorie dat Ryugu uit gerecycled puin bestaat. Dat materiaal kan zijn vrijgekomen bij een botsing tussen twee grotere planetoïden van verschillende samenstelling, maar het kan ook oorspronkelijk op verschillende diepten in een en dezelfde verbrijzelde planetoïde hebben gezeten.

Al met al vertoont de planetoïde qua samenstelling sterke overeenkomsten met koolstofrijke meteorieten die op aarde zijn gevonden. Met name de donkere meteoriet die in 2000 bij Tagish Lake (Canada) neerplofte, lijkt erop.

Inslaande micrometeorieten

Opvallend is dat de insluitsels in het gesteente – kleine brokjes mineralen die lichter of donkerder zijn – goed zichtbaar zijn. Dat bewijst dat er geen dikke laag stof op ligt. Ook Itokawa, een ‘puinplanetoïde’ die door de voorganger van Hayabusa2 is verkend, bleek vrijwel stofvrij. Dat is opmerkelijk, omdat de gesteenten van planetoïden blootstaan aan sterke temperatuurveranderingen, intense straling en inslaande micrometeorieten.

Er moet dus een efficiënt mechanisme bestaan dat eenmaal ontstane stofdeeltjes ‘opruimt’. Veel is daar niet voor nodig: kleine planetoïden als deze hebben immers een geringe zwaartekracht. Toch zouden de cohesiekrachten waaraan zulke deeltjes onderhevig zijn sterk genoeg moeten zijn om ontsnapping te voorkomen.

Volgens de wetenschappers zouden kleine bevingen, rollende rotsblokken, inslagen en de uitstoot van vluchtige bestanddelen de stofdeeltjes genoeg snelheid kunnen geven om de ruimte in te verdwijnen. Maar een evidente stofverdrijver ontbreekt.