Itokawa skulle normalt vara en ganska genomsnittlig jordnära asteroid - en stenig massa som bara mäter några hundra meter i diameter, som kretsar runt solen bland otaliga andra himlakroppar och upprepade gånger korsar jordens omloppsbana. Men det finns ett faktum som skiljer Itokawa åt:2005 var det värd för ett besök från jorden. Den japanska rymdorganisationen JAXA skickade Hayabusa-sonden till Itokawa, som samlade in jordprover och förde dem säkert tillbaka till jorden – för första gången i rymdfärdens historia. Denna värdefulla last anlände 2010 och sedan dess, proverna har varit föremål för intensiv forskning.

Ett team från Japan och Jena har nu lyckats locka fram en tidigare oupptäckt hemlighet från några av dessa små provpartiklar:ytan på dammkornen är täckt med små oblattunna kristaller av järn. Denna observation överraskade Prof. Falko Langenhorst och Dr. Dennis Harries vid Friedrich Schiller University i Jena. Trots allt, under de senaste 10 åren, forskarlag över hela världen har uttömmande studerat strukturen och kemiska sammansättningen av dammpartiklarna från Itokawa, och ingen hade lagt märke till järnets "morrhår". Det var först när den japanske forskaren Dr. Toru Matsumoto, som tillbringar ett år som gästforskare i gruppen Analytical Mineralogy vid Institute of Geosciences i Jena, undersökte partiklarna med ett transmissionselektronmikroskop att han kunde lokalisera kristallerna med hjälp av högupplösta bilder.

Solvind vädrar himlakroppar

Denna upptäckt är spännande inte bara för att de små "morrhåren" av järn - som sedan dess har visats på andra partiklar från asteroiden också - tidigare hade missats. Av särskilt intresse är hur de bildades. "Dessa strukturer är konsekvensen av kosmiska influenser på ytan av asteroiden, " förklarar Falko Langenhorst. Förutom stenar, högenergipartiklar från solvinden träffar också asteroidens yta, därmed vittra den. En viktig beståndsdel i asteroiden är mineralet troilit, där järn och svavel är bundna. "Som ett resultat av rymdvittring, järnet frigörs från troiliten och avsätts på ytan i form av de nålar som nu har upptäckts, " säger mineralogen Langenhorst. Svavlet från järnsulfiden avdunstar sedan i det omgivande vakuumet i form av gasformiga svavelföreningar.

Från storleken och antalet detekterade iskristallerna, forskarna kan också uppskatta hur snabbt asteroiden förlorar svavel. "Processen är otroligt snabb ur ett kosmiskt perspektiv, " förklarar Toru Matsumoto. Kristallerna han analyserade är upp till två och en halv mikrometer långa, vilket är ungefär en femtiodel av tjockleken på ett människohår. "De små morrhåren har redan nått dessa storlekar efter cirka 1, 000 år, ", tillägger forskaren från Kyushu University i Fukuoka. På lång sikt, analysen av iskristallerna kan användas för att få en bättre förståelse av vittringsprocesser även på andra himlakroppar, och bestämma deras ålder.

För detta ändamål, forskarna har redan specifika asteroider i sikte. NASA:s OSIRIS-REx-sond förbereder sig för närvarande på att ta prover från asteroiden Bennu, medan JAXA:s Hayabusa2 redan är på väg tillbaka till jorden. Den japanska sonden besökte Ryugu-asteroiden förra året och, som med Itokawa, den samlade dammpartiklar. Proverna bör landa på jorden i slutet av 2020 och det internationella teamet av Jena-mineralologer och Toru Matsumoto väntar på dem med förväntan.