Objekt P/2010 A2 – ein Zusammenstoß im All
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Auf dieser Vergrößerung des Kernbereichs von P/2010 A2 vom 29. Januar 2010 zeigen sich der vorauslaufende, 120 Meter große Mutterkörper und die eigentümliche X-förmige Struktur des Staubschweifs, für NASA / ESA / Z. Levay (STScI) die es noch keine eindeutige Erklärung gibt. Mutterkörper Objekt P/2010 A2 – ein Zusammenstoß im All Der Himmelskörper P/2010 A2 ist offenbar wirklich das Resultat einer Kollision von zwei Asteroiden im Gürtel zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter. Untersuchungen mit dem Weltraumteleskop Hubble und der Kometensonde Rosetta erhärten nun dieses Bild. E rstmals konnten Astronomen sozusa­ dass P/2010 A2 in Wirklichkeit das Resultat dann einen schwachen Kometenschweif gen »live« eine Kollision zwischen zwei einer Kollision zwischen zwei Asteroiden aus Gas und Staub erzeugen. Ein derar­ Himmelskörpern im Sonnensystem beob­ war und auf den Bildern nun die Entwick­ tiges Verhalten wurde im Asteroidengür­ achten, als am 6. Januar 2010 das Objekt lung der Trümmerwolke zu verfolgen ist. tel schon mehrfach beobachtet. Allerdings P/2010 A2 von der automatischen Him­ umrundet P/2010 A2 die Sonne auf einer melsüberwachung LINEAR, dem »Lincoln Kollision im Asteroidengürtel Near-Earth Asteroid Research« in Arizona Die faszinierende Möglichkeit, eine Kolli­ ren Abstand von 2,3 Astronomischen Ein­ entdeckt wurde. Die Aufgabe von LINEAR sion im Asteroidengürtel verfolgen zu kön­ heiten. Damit ist er dem Zentralgestirn zu ist es, den von dort aus sichtbaren Himmel nen, rief bald darauf weitere Forscherteams nahe, um flüchtige Stoffe festhalten zu nach erdnahen Asteroiden abzusuchen auf den Plan. Sie beob­achteten P/2010 A2 können, da er von der Sonnenstrahlung und solche zu identifizieren, die sich mög­ unter anderem mit dem Weltraumteleskop permanent zu stark aufgeheizt wird. licherweise auf Kollisionskurs mit der Erde Hubble und der Kamera OSIRIS an Bord der befinden. Schon kurz nach der Entdeckung europäischen Kometensonde Rosetta. Wäh­ Kollisionstheorie untermauert fiel auf, dass dieser Himmelskörper einen renddessen blieb das Entdeckerteam um Nun stellten Mitte Oktober 2010 in der Schweif aufwies. Die Entdecker stuften ihn Licandro nicht untätig und untersuchte Wissenschaftszeitschrift »Nature« zwei deshalb als Kometen ein und er erhielt die das seltsame Objekt weiter. un­ab­hän­gi­ge Forscherteams ihre Ergeb­ für Kometen übliche vorläufige Bezeich­ nung P/2010 A2, die bis heute gültig ist. mäßig elliptischen Bahn in einem mittle­ Das Team kam im August 2010 aller­ nis­se vor und gaben an, dass die ur­ dings zunächst zu dem Schluss, P/2010 A2 sprüng­liche Vermutung des Teams um Li­ Das Objekt erregte das Interesse eines sei nun doch nicht das Ergebnis der Kolli­ can­dro die richtige sei und P/2010 A2 tat­ Forscherteams um Javier Licandro, das sion zweier Himmelskörper. Die Forscher säch­lich die Staubwolke einer As­te­roi­den­ ihn am 14. Januar 2010 mit dem Nordic vermuteten nun die Aktivierung eines so kol­li­sion ist. Das Team um David Jewitt an Optical Telescope auf den Kanaren nä­ genannten Hauptgürtelkometen als Ur­ der University of California in Los Angeles her untersuchte (siehe SuW 3/2010, S. 16). sache (siehe SuW 10/2010, S. 14). Dies sind beobachtete P/2010 A2 mit der Weitfeld­ Dabei entdeckten die Astronomen, dass Kleinkörper mit einem geringen Gehalt kamera-3 an Bord des Weltraumteleskops P/2010 A2 in unmittelbarer Nähe von an Wassereis und anderen flüchtigen Sub­ Hubble über fünf Monate hinweg und do­ einem kleinen Himmelskörper beglei­ stanzen, die von dichten Staubschichten kumentierte die Entwicklung des Staub­ tet wurde, der sich in Formation mit dem bedeckt sind und im Asteroiden-Haupt­ schweifs. Zunächst hatten alle Teams an­ mutmaßlichen Kometen bewegte. Außer­ gürtel zwischen den Umlaufbahnen von genommen, die Kollision habe sich erst dem stellten die Forscher fest, dass der Ko­ Mars und Jupiter die Sonne umrunden. vor wenigen Tagen ereignet, und dass die met keine zentrale Kondensation besaß Bei ihrer größten Sonnennannäherung Bilder von Hubble zeigen würden, wie die und dass eine Koma aus ionisiertem Gas heizen sich diese Gebilde so weit auf, dass herausgesprengten Trümmer sich rasch fehlte. Zudem bestand der Schweif ledig­ die flüchtigen Substanzen verdampfen wie die Splitter einer explodierenden lich aus Staub. Daher vermutete das Team, und ins umgebende All entweichen, wo sie Bombe im Umfeld verteilen würden. 24 Dezember 2010 Sterne und Weltraum 29. Januar 2010 10 Bogensekunden 38 200 Kilometer Zu ihrer Überraschung veränderte sich der Staubschweif jedoch in den fünf Mo­ naten der Beobachtung nur wenig, er dehnte sich nur geringfügig aus. Die auf den Hubble-Bildern sichtbaren Verände­ rungen gehen daher überwiegend auf die rasche Zunahme des Abstands zur Erde und den sich ständig verändernden Blick­ winkel zurück. Auch die Bilder von Hubble 22. Februar 2010 10 Bogensekunden zeigten sofort den kleinen Asteroiden, der 30 400 Kilometer dem Staubschweif vorauseilt. Sein Durch­ messer wurde zu 120 Meter bestimmt und genaue Auswertungen der Aufnahmen zeigen, dass seine Oberfläche inaktiv ist und er im Beobachtungszeitraum keine Auswürfe von Gas und Staub produzierte. Die Form des Staubschweifs auf den 12. März 2010 10 Bogensekunden 25 900 Kilometer Bildern des Weltraumteleskops weist ebenfalls darauf hin, dass P/2010 A2 kein Komet sein kann. Die äußerst scharfen Aufnahmen von Hubble enthüllten an der Spitze keine zentrale Kondensation, son­ dern ein seltsames X-förmiges Gebilde, für dessen Entstehung die Forscherteams nach wie vor keine gute Erklärung haben. Sie vermuten, dass die miteinander kolli­ 2. April 2010 dierten Himmelskörper unregelmäßig ge­ formt waren und dass der Zusammenstoß somit nicht symmetrisch verlief. Dabei wurden größere Brocken aus dem Asteroi­ den herausgesprengt, die weiter in viele 10 Bogensekunden kleinere Bruchstücke zerfielen. Die X-för­ 24 400 Kilometer mige Struktur blieb über den ganzen Be­ obachtungszeitraum erhalten und verän­ derte sich dabei nur geringfügig. 19. April 2010 Aus den Messdaten und den Bildern lei­ tet das Forscherteam um David Jewitt ab, dass der Schweif überwiegend aus Parti­ keln im Größenbereich von einem Milli­ 10 Bogensekunden 21 000 Kilometer meter bis hin zu 2,5 Zentimetern besteht. Die Bahnen der einzelnen Teilchen wer­ den durch den Strahlungsdruck des Son­ nenlichts beeinflusst, wobei dieser auf 8. Mai 2010 kleinere Partikel stärker einwirkt als auf größere. Aus der Verteilung der Partikel er­ rechneten die Forscher, dass sich die Kolli­ 10 Bogensekunden 20 000 Kilometer Das Weltraumteleskop Hubble beobachtete die Staubwolke von P/2010 A2 über einen Zeitraum von fünf Monaten hinweg mit der Weitfeldkamera-3. Die Unterschiede 29. Mai 2010 zwischen den einzelnen Bildern rühren NASA / ESA / Z. Levay (STScI) hauptsächlich von der stetig wachsenden Distanz zwischen der Erde und P/2010 A2 und dem sich dabei ändernden Blickwinkel 10 Bogensekunden 17 200 Kilometer www.astronomie-heute.de her. Die Staubwolke dehnte sich im Beobachtungszeitraum nur geringfügig aus und veränderte ihre Form kaum. Dezember 2010 25 ESA / MPS for OSIRIS Team MPS/ UPD / LAM / IAA / RSSD / INTA / UPM / DASP / IDA Im März 2010 lichtete die Kamera OSIRIS an Bord der europäischen Kometensonde Rosetta das Objekt P/2010 A2 unter einem anderen Blickwinkel ab, als es mit erdgebundenen Fernrohren und dem Weltraumteleskop Hubble möglich war. Aus den Bildern von Rosetta und denjenigen der anderen Teleskope ließ sich die räumliche Struktur des Staubschweifs ableiten. sion schon elf Monate vor der Entdeckung setta und P/2010 A2 sind rund zehn Grad vor mehreren Hundert Millionen bis hin im Februar oder März 2009 ereignet haben gegeneinander geneigt und die Raum­ zu ein bis zwei Milliarden Jahren zurück­ muss, als der Asteroid von uns aus gesehen sonde befand sich zu dieser Zeit jenseits gehen. Zudem wurden bei Infrarotdurch­ unbeobachtbar hinter der Sonne stand. der Umlaufbahn des Mars. Die Bilder von musterungen des Himmels Staubstreifen Die Forscher bestimmten die Masse des Rosetta erlaubten es zusammen mit den im Sonnensystem entdeckt, die auf jün­ Staubschweifs zu 60 000 bis 600 000 Ton­ anderen Bildern, die Struktur des Staub­ gere Kollisionen zurückzuführen sind. nen. Zusammengenommen und auf die ty­ schweifs von P/2010 A2 dreidimensional Beide Forscherteams schätzen aus sta­ pische Dichte von Asteroidengesteinen von zu erfassen. Damit konnten die Forscher tistischen Daten ab, dass ein 120 Meter 2,5 Gramm pro Kubikzentimeter verdich­ das Datum der Kollision noch genauer großer Asteroid im Mittel alle 1,1 Milliar­ tet, ergäbe sich daraus für den Mittelwert eingrenzen. Sie fand demnach am 10. Fe­ den Jahre Opfer einer Kollision im Haupt­ ein Himmelskörper mit einem Durchmes­ bruar 2010 statt mit einer möglichen Ab­ gürtel wird. Da es insgesamt vermutlich ser von 20 Metern. Dies ist sehr viel größer weichung von nur plus oder minus fünf rund ein bis zwei Millionen Asteroiden als der Durchmesser des eingeschlagenen Tagen. dieser Größe gibt, so die Schätzungen bei­ Projektils, dem Impaktor, und charakte­ Aus den Rosetta-Bildern und Compu­ der Forscherteams, sollte sich mindestens ristisch für eine Kollision bei hohen Ge­ tersimulationen des Staubschweifs be­ eine Kollision pro Jahr ereignen. Die kom­ schwindigkeiten. Unter der Annahme ei­ stimmte das Forscherteam um Snod­ menden automatischen Programme zur ne Kollisionsgeschwindigkeit von fünf Ki­ grass eine Masse von 370 000 Tonnen für Himmelsüberwachung lometern pro Sekunde, dem typischen Ge­ den Staubschweif von P/2010 A2, in guter größerer Empfindlichkeit wie PanSTARRS schwindigkeitsunterschied zwischen Aste­ Übereinstimmung mit den Ergebnissen oder das Large Synoptic Survey Telescope roiden in diesem Abstand zur Sonne, be­ von David Jewitt und Kollegen. Dies ent­ (LSST) sollten diese leicht aufspüren kön­ rechnen die Forscher den Durchmesser des spräche rund 16 Prozent der Masse des nen, so dass P/2010 A2 womöglich nur die Impaktors zu rund fünf Metern. 120 Meter großen Hauptkörpers unter der erste Beobachtung einer ganzen Reihe be­ Annahme einer mittleren Dichte von 2,5 reits geschehener und zukünftiger Kolli­ Gramm pro Kubikzentimeter. sionen sein könnte. Tilmann Althaus Neuer Blickwinkel durch OSIRIS Das Forscherteam um Colin Snodgrass am Schon vor der Entdeckung von Objekt Max-Planck-Institut für Sonnensystem­ P/2010 A2 gab es Belege für Kollisionen im forschung in Katlenburg-Lindau nutzte Asteroidengürtel. So stieß schon im Jahr im Frühjahr 2010 die Kamera OSIRIS 1918 der japanische Astronom Kiyotsugu an Bord von Rosetta zur Untersuchung Hirayama (1874 – 1943) bei der Untersu­ von P/2010 A2 und machte sich dabei chung von Asteroidenbahnen im Haupt­ zu Nutze, dass die Kometensonde den gürtel darauf, dass die bei Kollisionen von Schweif unter einem deutlich anderen Asteroiden entstehenden Trümmer so ge­ Blickwinkel beobachten konnte, als dies nannte Familien erzeugen, die sich durch mit den erdgebundenen Teleskopen und ähnliche dem Weltraumteleskop Hubble möglich Derzeit sind mehr als 50 solcher Asteroi­ war (siehe Bild oben). Die Bahnen von Ro­ denfamilien bekannt, die auf Kollisionen 26 Dezember 2010 Bahnparameter auszeichnen. mit wesentlich Literaturhinweise Nesvorny, D.: Accidental investigation. In: Nature 467, S. 792 - 792, 2010. Snodgrass, C., et al.: A collision in 2009 as the origin of the debris trail of asteroid P/2010 A2. In: Nature 467, S. 814 - 816, 2010. Jewitt, D., et al.: Newly disrupted main belt asteroid P/2010 A2. In: Nature 467, S. 817 - 819, 2010. Sterne und Weltraum ALS ABONNENT HABEN SIE VIELE VORTEILE ! Abonnieren >>> Sie zahlen im Inland nur € 85,20 für das Jahresabonnement von Sterne und Weltraum (12 Ausgaben). Als Schüler, Student, Azubi, Wehr- oder Zivildienstleistender zahlen Sie auf Nachweis sogar nur € 64,–. >>> Unter www.astronomie-heute.de/archiv haben Sie freien Zugriff auf alle Heftartikel seit 2005. >>> Für Ihre Bestellung bedanken wir uns mit einem Präsent Ihrer Wahl. PRÄSENT ZUR WAHL Empfehlen Sie haben uns einen neuen Abonnenten vermittelt? Dann haben Sie sich eine Dankesprämie verdient und können zwischen mehreren Geschenken wählen. Das Buch »Unser Fenster zum Weltraum« präsentiert astronomische Entdeckungen aus 400 Jahren. Die beiliegende DVD bietet zudem reiches Zusatzmaterial wie Animationen, Computersimulationen und Experteninterviews. 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Ste Ste ltra Ste We Ste ltra und um Sterne und um Sterne Weltra Sterne Weltra und We und We Sterne Sterne rne und rne und Sterne Sterne und Sterne und Sterne um Ste Sterne rne und ltraum ltraum Weltraum Weltraum und We Weltra Sterne um Ste Weltra Sterne Ste Sterne Weltra rne und Sterne und ltraum Weltraum Weltraum Weltraum Weltraum ltraum Weltraum Weltraum Sterne Sterne um Ste und We Sterne und We rne und und rne und rne und ltra ltraum Weltraum Weltraum Weltraum um ltraum ltraum ltraum um und um Ste ltraum und We und We und und und und und Weltra um Sterne Ste Sterne Sterne um Ste um Ste und und We und We Weltra und und We Weltra und We rne und Weltra We und We Sterne um Sterne um Sterne Sterne um Sterne Sterne um Sterne Sterne Weltra Weltra ltraum ltra Sterne um Sterne Sterne Ste Sterne Sterne um Sterne um Weltra Sterne Sterne und Sterne und Sterne und Sterne und Sterne und rne und Weltra ltra ltraum ltraum Weltraum Weltraum Sterne Weltra und We Sterne und rne und We rne und Ste Weltra Weltra Weltraum ltraum Weltraum Weltraum ltraum Weltraum um um um und We um und We rne und Weltra ltraum ltraum und We um und um und We und We und Ste ltra ltra ltra rne We ltra Sterne Ste rne rne ltra ltra und um rne und und und We und We We Ste Ste ltraum und um Ste Ste und Sterne Sterne um Ste ltra Sterne Sterne und Sterne und We und We um und We rne und und We Sterne Sterne ltraum Weltra Weltraum Weltraum Sterne um Sterne um Sterne und We rne und Sterne Sterne und Sterne und und We ltra um um ltraum ltraum Weltraum Weltra Weltraum Sterne Sterne um Ste Sterne und We Sterne und Sterne um Ste um um und ltraum Weltraum ltraum Weltraum und Sterne um um und We rne und Weltra um um Weltra und We und Weltra und Weltra und We rne und ltra We und ltra ltra We um rne rne ltra ltra um rne ltra ltra und rne Sterne We und rne We We Ste ltra Ste Ste und und und Ste Ste rne und Sterne um Ste ltraum und Weltra Weltra rne und rne und und We rne und We und We Sterne um Sterne und We und We Sterne um Ste um Sterne um Sterne um Ste Sterne ltraum Weltraum ltra um Sterne ltraum Sterne Ste und We rne um um ltraum Sterne um Ste um Ste um rne und Sterne und rne und Sterne um Sterne Weltra und Weltra und Weltra ltra und We und um und We und Weltra um um Weltra und We rne und Ste Weltra um Ste um Ste ltraum Weltra und Weltra und We und We Weltra und Weltra Weltraum Weltraum rne ltra rne ltra rne ltra rne ltra rne We um ltra und um und um rne Sterne und Ste We und We Ste Ste Ste ltra Ste Ste ltra und ltra um und Sterne und We rne und um und We Sterne Weltra Sterne und We und We Sterne Sterne Sterne Sterne und Sterne und Sterne um Ste Sterne ltraum ltraum Weltraum Weltraum und We Sterne und We rne und Weltra Ste Weltra Sterne Sterne um Sterne Sterne Weltra ltraum Weltraum Weltraum Weltraum Weltraum ltraum Weltraum Weltraum Sterne Sterne um und We Sterne und We rne und Ste Sterne um und rne und rne und ltraum Weltraum Weltraum Weltraum ltra um ltraum und und We und We und und undder 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