Asteroider har många ledtrådar om bildandet och utvecklingen av planeter och deras satelliter. Att förstå deras historia kan därför avslöja mycket om vårt solsystem. Även om observationer gjorda på avstånd med hjälp av elektromagnetiska vågor och teleskop är användbara, kan analys av prover hämtade från asteroider ge mycket mer detaljer om deras egenskaper och hur de kan ha bildats. En strävan i denna riktning var Hayabusa-uppdraget, som 2010 återvände till jorden efter sju år med prover från asteroiden Itokawa.

Efterföljaren till detta uppdrag, kallad Hayabusa2, slutfördes i slutet av 2020, och återförde material från Asteroid 162173 "Ryugu", tillsammans med en samling bilder och data som samlats in på distans från närhet. Medan materialproverna fortfarande analyseras, har informationen som erhållits på distans avslöjat tre viktiga egenskaper om Ryugu. För det första är Ryugu en bråtehögasteroid som består av små bitar av sten och fast material som klumpas ihop av gravitationen snarare än ett enda, monolitiskt stenblock. För det andra är Ryugu formad som en snurra, troligtvis orsakad av deformation inducerad av snabb rotation. För det tredje har Ryugu en anmärkningsvärt hög halt av organiskt material.

Av dessa väcker det tredje särdraget en fråga om ursprunget till denna asteroid. Den nuvarande vetenskapliga konsensusen är att Ryugu härstammar från skräpet efter kollisionen mellan två större asteroider. Detta kan dock inte vara sant om asteroiden har hög organisk halt (vilket kommer att bekräftas när analyserna av de returnerade proverna är klara). Vad kan då vara Ryugus verkliga ursprung?

I ett nyligen försök att besvara denna fråga föreslog en forskargrupp ledd av docent Hitoshi Miura vid Nagoya City University, Japan, en alternativ förklaring som backades upp av en relativt enkel fysisk modell. Som förklaras i deras artikel publicerad i The Astrophysical Journal Letters , föreslår forskarna att Ryugu, såväl som liknande asteroider med bråtehögar, faktiskt kan vara rester av utdöda kometer. Denna studie genomfördes i samarbete med professor Eizo Nakamura och docent Tak Kunihiro från Okayama University, Japan.

Kometer är små kroppar som bildas på de yttre, kallare delarna av solsystemet. De består huvudsakligen av vattenis, med vissa steniga komponenter (skräp) inblandade. Om en komet kommer in i det inre solsystemet – det utrymme som avgränsas av asteroidbältet "före" Jupiter – får värmen från solstrålningen att isen sublimeras och fly och lämnar efter sig stenigt skräp som komprimeras på grund av tyngdkraften och bildar en bråtehögasteroid.

Denna process passar alla observerade egenskaper hos Ryugu, som Dr. Miura förklarar, "Issublimering gör att kometens kärna förlorar massa och krymper, vilket ökar dess rotationshastighet. Som ett resultat av denna spin-up, kometkärnan kan få den rotationshastighet som krävs för bildandet av en snurrande form. Dessutom tros de isiga komponenterna i kometer innehålla organiskt material som genereras i det interstellära mediet. Dessa organiska material skulle avsättas på det steniga skräpet som lämnas kvar som isen sublimerar."

För att testa sin hypotes genomförde forskargruppen numeriska simuleringar med en enkel fysisk modell för att beräkna tiden det skulle ta för isen att sublimera och ökningen av rotationshastigheten för den resulterande asteroiden på grund av det. Resultaten av deras analys antydde att Ryugu sannolikt har tillbringat några tiotusentals år som en aktiv komet innan han flyttade in i det inre asteroidbältet, där de höga temperaturerna förångade dess is och förvandlade den till en asteroid med en stenhög.

Sammantaget indikerar denna studie att snurrande toppformade objekt med hög organisk halt, såsom Ryugu och Bennu (målet för OSIRIS-Rex-uppdraget) är komet-asteroidövergångsobjekt (CATs). "CATs är små föremål som en gång var aktiva kometer men som har dött ut och uppenbarligen inte går att skilja från asteroider", förklarar Dr. Miura. "På grund av deras likheter med både kometer och asteroider kan CATs ge nya insikter om vårt solsystem."

Förhoppningsvis kommer detaljerade sammansättningsanalyser av proverna från både Ryugu och Bennu att kasta mer ljus över dessa frågor.