Astronomen haben einige mysteriöse erdnahe Asteroiden bis zu ihrer wahrscheinlichen Quelle zurückverfolgt.
Der Asteroid Euphrosyne gleitet in dieser Zeitraffer-Ansicht von der NASA-Raumsonde WISE über ein Feld von Hintergrundsternen. WISE erhielt die Bilder, mit denen diese Ansicht erstellt wurde, über einen Zeitraum von etwa einem Tag um den 17. Mai 2010, in dem der Asteroid vier Mal beobachtet wurde. Bildnachweis: NASA / JPL-Caltech
Eine neue NASA-Studie hat einige mysteriöse Mitglieder der erdnahen Asteroidenpopulation auf ihre wahrscheinliche Quelle zurückgeführt - die Euphrosyne-Familie der dunklen Asteroiden im äußeren Asteroidengürtel.
Derzeit sind im Hauptgürtel zwischen den Planeten Mars und Jupiter über 700.000 Asteroiden bekannt, deren Größe von großen Felsblöcken bis zu etwa 60 Prozent des Monddurchmessers reicht. Viele davon sind noch zu entdecken. Dies macht es äußerst schwierig, den spezifischen Ursprungspunkt der meisten erdnahen Asteroiden zu finden.
Die am äußeren Rand des Asteroidengürtels verteilten Euphrosine (ausgesprochen you-FROH-seh-nees) haben eine ungewöhnliche Umlaufbahn, die weit über die Ekliptik, den Äquator des Sonnensystems, hinausragt. Der Asteroid, nach dem sie benannt sind, Euphrosyne, eine griechische Göttin der Heiterkeit, hat einen Durchmesser von 260 Kilometern und ist einer der 10 größten Asteroiden im Hauptgürtel. Das heutige Euphrosyne ist vermutlich ein Überbleibsel einer massiven Kollision vor etwa 700 Millionen Jahren, die die Familie der kleineren Asteroiden bildete, die ihren Namen tragen. Wissenschaftler glauben, dass dieses Ereignis eine der letzten großen Kollisionen im Sonnensystem war.
Die neue Studie, die von Wissenschaftlern des Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA in Pasadena, Kalifornien, durchgeführt wurde, nutzte das NEOWISE-Teleskop (Near-Earth Object Wide-Field Infrared Survey Explorer) der Agentur, um diese ungewöhnlichen Asteroiden zu untersuchen und mehr über Near Earth zu erfahren Objekte oder NEOs und ihre potenzielle Bedrohung für die Erde.
NEOs sind Körper, deren Umlaufbahnen um die Sonne sich der Erdumlaufbahn nähern. Diese Population ist auf astronomischer Zeitskala kurzlebig und wird von anderen Reservoirs von Körpern in unserem Sonnensystem gespeist. Während sie die Sonne umkreisen, können sich NEOs gelegentlich der Erde nähern. Allein aus diesem Grund - der Sicherheit unseres Heimatplaneten - ist das Studium solcher Objekte wichtig.
Als Ergebnis ihrer Studie glauben die JPL-Forscher, dass die Euphrosine die Quelle einiger dunkler NEOs sein könnten, die sich auf langen, stark geneigten Umlaufbahnen befinden. Sie fanden heraus, dass sich Euphrosyne-Asteroiden durch Gravitationswechselwirkungen mit Saturn im Laufe von Millionen von Jahren zu NEOs entwickeln können.
NEOs können ihren Ursprung entweder im Asteroidengürtel oder in den weiter entfernten Außenbereichen des Sonnensystems haben. Es wird vermutet, dass sich diejenigen aus dem Asteroidengürtel durch Kollisionen und den Gravitationseinfluss der Planeten in Richtung Erdumlaufbahn entwickeln. Die Kräfte, die ihre Flugbahnen zur Erde formen, gehen weit über der Ekliptik und in der Nähe des äußersten Randes des Asteroidengürtels hervor und sind weitaus moderater.
Joseph Masiero ist JPLs führender Wissenschaftler für die Euphrosynes-Studie. Er sagte:
Die Euphrosine haben eine sanfte Resonanz mit der Bahn des Saturn, die diese Objekte langsam bewegt und einige von ihnen schließlich in NEOs verwandelt. Diese besondere Gravitationsresonanz tendiert dazu, einige der größeren Fragmente der Euphrosyne-Familie in den erdnahen Raum zu drängen.
Durch die Untersuchung der Asteroiden der Euphrosyne-Familie mit NEOWISE konnten JPL-Wissenschaftler ihre Größe und die Menge der reflektierten Sonnenenergie messen. Da NEOWISE im Infrarotbereich des Spektrums arbeitet, erfasst es Wärme. Daher kann es dunkle Objekte weitaus besser sehen als Teleskope, die bei sichtbaren Wellenlängen arbeiten und reflektiertes Sonnenlicht wahrnehmen. Dank seiner Wärmefühlerfunktion kann er auch die Größe genauer messen.
Die 1.400 von Masiero und seinen Kollegen untersuchten Euphrosyne-Asteroiden erwiesen sich als groß und dunkel mit stark geneigten und elliptischen Bahnen. Diese Merkmale machen sie zu guten Kandidaten für die Quelle einiger der dunklen NEOs, die das NEOWISE-Teleskop erkennt und entdeckt, insbesondere solcher mit stark geneigten Umlaufbahnen. Masiero sagte:
Die meisten erdnahen Objekte stammen aus einer Reihe von Quellen im inneren Bereich des Hauptgürtels und werden schnell vermischt. Aber mit Objekten, die aus dieser Familie stammen, können wir in einer solch einzigartigen Region einen wahrscheinlichen Weg für einige der ungewöhnlichen, dunklen NEOs finden, die wir auf die Kollision zurückführen, in der sie geboren wurden.
Ein besseres Verständnis der Ursprünge und Verhaltensweisen dieser mysteriösen Objekte wird den Forschern ein klareres Bild der Asteroiden im Allgemeinen und insbesondere der NEOs vermitteln, die die Nachbarschaft unseres Heimatplaneten umgehen. Solche Studien sind wichtig und potenziell kritisch für die Zukunft der Menschheit.