Een Japanse telescoop heeft in verschillende planetoïden gehydrateerde mineralen ontdekt.

De onderzoekers gebruikten de infraroodsatelliet AKARI om 66 planetoïden af te speuren naar water. En met succes. Zo troffen de Japanners op een aantal planetoïden gehydrateerde mineralen aan. Hierdoor komen we meer te weten over hoe water zich over ons zonnestelsel verspreid heeft en hoe het ooit op onze aarde is ontstaan.

Gehydrateerde mineralen
Op planetoïden stroomt het water niet zoals op onze aarde over het oppervlak, maar wordt het vastgehouden in gehydrateerde mineralen. Deze ontstaan uit chemische reacties tussen water en stenen uit het binnenste van een planetoïde. Gehydrateerde mineralen zijn stabiel, zelfs als ze boven de sublimatie temperatuur van waterijs uitkomen. Op deze manier kunnen onderzoekers dankzij de mineralen nagaan of planetoïden water herbergen.

Waterplaneet
Onze aarde is een zogeheten waterplaneet. Zo is het de enige planeet in ons zonnestelsel waar water over het aardoppervlak stroomt. Recente studies hebben aangetoond dat ook andere hemellichamen in ons zonnestelsel water in enige vorm herbergen. Maar hoe het ooit op aarde terecht is gekomen, is nog altijd een raadsel. Onderzoekers denken dat planetoïden een vinger in de pap hebben gehad. “Door de puzzel op te lossen kunnen we een belangrijke stap zetten in hoe water op onze aarde terecht is gekomen en onthullen hoe het leven op onze planeet ooit begon,” zegt onderzoeker Fumihiko Usui.

Infrarood
De onderzoekers gebruikten in hun studie een infraroodtelescoop. De golflengten van infrarood bevatten namelijk karakteristieke spectrale kenmerken van verschillende stoffen, zoals moleculen, ijs en mineralen die niet waargenomen kunnen worden bij zichtbare golflengten. Gehydrateerde mineralen vertonen diagnostische absorptiekenmerken bij ongeveer 2,7 micrometer. De Japanse infraroodsatelliet AKARI is uitgerust met een infraroodcamera, waarmee golflengten tussen de 2 tot 5 micrometer geobserveerd kunnen worden. Hierdoor konden de onderzoekers voor het eerst kenmerken van gehydrateerde mineralen in planetoïden rond de golflengte van 2,7 micrometer bestuderen.

Dit schema toont zes planetoïden van zowel de C-type, als de S-type. Je ziet duidelijk de absorptie bij 2,7 micrometer (aangegeven met de groene pijlen). Ook tekenen van waterijs en ammoniakrijk materiaal is terug te zien rond de 3,1 micrometer (aangegeven met de blauwe pijlen). Afbeelding: Kobe University

Botsingen
De Japanners troffen inderdaad absorptiekenmerken aan op 17 C-type planetoïden (zie afbeelding hierboven). Over deze planetoïden wordt gedacht dat ze rijk zijn aan water en organisch materiaal. Maar de huidige waarnemingen met AKARI zijn de eersten die de aanwezigheid van gehydrateerde mineralen in deze type planetoïden bevestigen. Aan de andere kant ontdekten de onderzoekers dat rotsachtige S-type planetoïden geen water herbergen. Toch bleken er toch een aantal S-type planetoïden tussen te zitten die lichte tekenen van gehydrateerde mineralen vertoonden. De onderzoekers denken dat deze mineralen door botsingen met C-type planetoïden op de S-type planetoïden terecht zijn gekomen. Hoewel zulke botsingen nu nog maar af en toe voorkomen, denken de onderzoekers dat deze in in het vroege stadium van de vorming van ons zonnestelsel veelvuldiger de rondte deden. Zo waren er destijds veel meer kleine hemellichamen en planetoïden. Ook onze aarde zou zo nu en dan met planetoïden in aanraking zijn gekomen, waardoor wordt aangenomen dat een deel van het water dat aanwezig is op onze planeet ontstaan is door dergelijke botsingen.

Om de waargenomen patronen volledig te gaan begrijpen, willen de onderzoekers meer planetoïden observeren en de data vergelijken met metingen van meteorieten die op aarde zijn verzameld. Echter is deze taak niet meer weggelegd voor AKARI, die de operatie in 2011 voltooide. Het wachten is nu op de James webb telescoop, die NASA van plan is in 2021 te lanceren.