Asteroiden - Urspringschule
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Asteroiden Asteroid Eros Mittlerer Durchmesser: 33 × 13 × 13 km Masse: 7,2 · 1015 kg Umlaufzeit um die Sonne: 1,76 Jahre Sonnenabstand: 1,133 bis 1,783 AE Minimale Erdnähe: 20 Mio km Bald nach der Entdeckung des Asteroiden fiel seine stark schwankende Helligkeit auf, woraus man auf die Rotationsdauer und eine ausgesprochen längliche Form schließen konnte. Modellrechnungen der 1960er-Jahre ergaben Ausmaße von ca. 15×30 km, die von den Messungen der NEAR-Raumsonde 2001 nur um 2–3 km abwichen. 1999 veröffentlichte der Wiener Astronom Rudolf Dvorak das Ergebnis seiner langfristigen numerischen Vorausberechnungen. Demnach wird Eros 20 Millionen Jahre auf relativ stabiler Bahn bleiben, dann aber durch chaotische Bahnstörungen in die Sonne stürzen. Eros ist der erste Asteroid, der von einer Raumsonde - NEAR Shoemaker - umkreist (2000) und belandet (2001) wurde. Kuriosum: Ida und Dactyl Ein Asteroid mit eigenem Mond Ida: Mittlerer Durchmesser: 59,8 × 25,4 × 18,6 km Masse 4,12 · 1016 kg Dactyl: Masse ≈ 1/10000 von Ida Entfernung von Ida: ≈ 100 km Sehr unterschiedliche Größen Warum ist nur der große Asteroid annähernd kugelförmig? Reale Gefahr aus dem Weltraum Solange die Asteroiden weit draußen im Sonnensystem bleiben ist alles gut. Aber was passiert, wenn einer der Erde zu nahe kommt? Am 18.3.04 passierte der Asteroid 2004 FH (etwa 30 Meter Durchmesser) die Erde in einem Abstand von 43.000 Kilometern. Am 18.3.04 passierte der Asteroid 2004 FH (etwa 30 Meter Durchmesser) die Erde in einem Abstand von 43.000 Kilometern. Am 29.1.08 passierte der Asteroid 2007 TU24 (250 m) im Abstand von 538.000 Kilometer die Erde. Am 18.3.04 passierte der Asteroid 2004 FH (etwa 30 Meter Durchmesser) die Erde in einem Abstand von 43.000 Kilometern. Am 29.1.08 passierte der Asteroid 2007 TU24 (250 m) im Abstand von 538.000 Kilometer die Erde. Am 2.3. und am 18.3. 09 um 13:17 Uhr MEZ passierten die Asteroiden 2009 DD45 (21–47 m) bzw. 2009 FH (13–29 m) die Erde in einer Entfernung von nur 70.000 bzw. 80.000 km. Die beiden Asteroiden wurden erst einen Tag zuvor entdeckt. Am 18.3.04 passierte der Asteroid 2004 FH (etwa 30 Meter Durchmesser) die Erde in einem Abstand von 43.000 Kilometern. Am 29.1.08 passierte der Asteroid 2007 TU24 (250 m) im Abstand von 538.000 Kilometer die Erde. Am 2.3. und am 18.3. 09 um 13:17 Uhr MEZ passierten die Asteroiden 2009 DD45 (21–47 m) bzw. 2009 FH (13–29 m) die Erde in einer Entfernung von nur 70.000 bzw. 80.000 km. Die beiden Asteroiden wurden erst einen Tag zuvor entdeckt. Am 8.9.10 passierten zwei Asteroiden die Erde: der Asteroid 2010 RX30 (10–62 m ) im Abstand von 250.000 Kilometer der Asteroid 2010 RF12 (7–16 m) im Abstand von 80.000 Kilometer. Beide wurden am 5.9.10 entdeckt. Am 18.3.04 passierte der Asteroid 2004 FH (etwa 30 Meter Durchmesser) die Erde in einem Abstand von 43.000 Kilometern. Am 29.1.08 passierte der Asteroid 2007 TU24 (250 m) im Abstand von 538.000 Kilometer die Erde. Am 2.3. und am 18.3. 09 um 13:17 Uhr MEZ passierten die Asteroiden 2009 DD45 (21–47 m) bzw. 2009 FH (13–29 m) die Erde in einer Entfernung von nur 70.000 bzw. 80.000 km. Die beiden Asteroiden wurden erst einen Tag zuvor entdeckt. Am 8.9.10 passierten zwei Asteroiden die Erde: der Asteroid 2010 RX30 (10–62 m ) im Abstand von 250.000 Kilometer der Asteroid 2010 RF12 (7–16 m) im Abstand von 80.000 Kilometer. Beide wurden am 5.9.10 entdeckt. Am 9.11.11 passierte der Asteroid 2005 YU55 (400 m) in 324.600 km Entfernung die Erde. Am 18.3.04 passierte der Asteroid 2004 FH (etwa 30 Meter Durchmesser) die Erde in einem Abstand von 43.000 Kilometern. Am 29.1.08 passierte der Asteroid 2007 TU24 (250 m) im Abstand von 538.000 Kilometer die Erde. Am 2.3. und am 18.3. 09 um 13:17 Uhr MEZ passierten die Asteroiden 2009 DD45 (21–47 m) bzw. 2009 FH (13–29 m) die Erde in einer Entfernung von nur 70.000 bzw. 80.000 km. Die beiden Asteroiden wurden erst einen Tag zuvor entdeckt. Am 8.9.10 passierten zwei Asteroiden die Erde: der Asteroid 2010 RX30 (10–62 m ) im Abstand von 250.000 Kilometer der Asteroid 2010 RF12 (7–16 m) im Abstand von 80.000 Kilometer. Beide wurden am 5.9.10 entdeckt. Am 9.11.11 passierte der Asteroid 2005 YU55 (400 m) in 324.600 km Entfernung die Erde. Am 15.2.13 passierte der ca. 45 m große Asteroid Duende in einer Entfernung von knapp 28.000 km die Erde, also noch unterhalb der Umlaufbahn der geostationären Satelliten. Am 18.3.04 passierte der Asteroid 2004 FH (etwa 30 Meter Durchmesser) die Erde in einem Abstand von 43.000 Kilometern. Am 29.1.08 passierte der Asteroid 2007 TU24 (250 m) im Abstand von 538.000 Kilometer die Erde. Am 2.3. und am 18.3. 09 um 13:17 Uhr MEZ passierten die Asteroiden 2009 DD45 (21–47 m) bzw. 2009 FH (13–29 m) die Erde in einer Entfernung von nur 70.000 bzw. 80.000 km. Die beiden Asteroiden wurden erst einen Tag zuvor entdeckt. Am 8.9.10 passierten zwei Asteroiden die Erde: der Asteroid 2010 RX30 (10–62 m ) im Abstand von 250.000 Kilometer der Asteroid 2010 RF12 (7–16 m) im Abstand von 80.000 Kilometer. Beide wurden am 5.9.10 entdeckt. Am 9.11.11 passierte der Asteroid 2005 YU55 (400 m) in 324.600 km Entfernung die Erde. Am 15.2.13 passierte der ca. 45 m große Asteroid Duende in einer Entfernung von knapp 28.000 km die Erde, also noch unterhalb der Umlaufbahn der geostationären Satelliten. Am 13.4.29 wird der 270 m große Asteroid (99942) Apophis die Erde passieren. Nach bisherigen Berechnungen wird nur etwa der dreifache Erddurchmesser (etwa 30.000 km) zwischen der Erde und dem Asteroiden liegen. Apophis Mittlerer Durchmesser 325 ± 15 m, Masse ca. 5·1010 kg Apophis Mittlerer Durchmesser 325 ± 15 m, Masse ca. 5·1010 kg Apophis wird die Erde am 13. April 2029 in nur 31000 Kilometer über der Erdoberfläche passieren. Dabei fliegt er mit etwa 7,4 km/s über den Ring der geostationären Satelliten hinweg. Apophis Mittlerer Durchmesser 325 ± 15 m, Masse ca. 5·1010 kg Apophis wird die Erde am 13. April 2029 in nur 31000 Kilometer über der Erdoberfläche passieren. Dabei fliegt er mit etwa 7,4 km/s über den Ring der geostationären Satelliten hinweg. Apophis würde im Falle eines Einschlags eine Energie von etwa 900 Megatonnen TNT freisetzen. Zum Vergleich: Die größte von Menschen verursachte Nuklearexplosion entsprach 50 Megatonnen TNT. Die Energiefreisetzung eines Erdbebens der Stärke 8,0 entspricht etwa 1000 Megatonnen TNT. Apophis Mittlerer Durchmesser 325 ± 15 m, Masse ca. 5·1010 kg Apophis wird die Erde am 13. April 2029 in nur 31000 Kilometer über der Erdoberfläche passieren. Dabei fliegt er mit etwa 7,4 km/s über den Ring der geostationären Satelliten hinweg. Apophis würde im Falle eines Einschlags eine Energie von etwa 900 Megatonnen TNT freisetzen. Zum Vergleich: Die größte von Menschen verursachte Nuklearexplosion entsprach 50 Megatonnen TNT. Die Energiefreisetzung eines Erdbebens der Stärke 8,0 entspricht etwa 1000 Megatonnen TNT. Die genauen Folgen eines Einschlags würden von der Zusammensetzung des Asteroiden sowie dem Ort und Winkel des Einschlags abhängen. Bei einem Einschlag auf dem Festland würden zwar regional massive Schäden entstehen; jedoch könnte bereits eine Entfernung von etwa 250 Kilometer vom Einschlagpunkt ausreichend sein, um mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit zu überleben. Apophis Mittlerer Durchmesser 325 ± 15 m, Masse ca. 5·1010 kg Apophis wird die Erde am 13. April 2029 in nur 31000 Kilometer über der Erdoberfläche passieren. Dabei fliegt er mit etwa 7,4 km/s über den Ring der geostationären Satelliten hinweg. Apophis würde im Falle eines Einschlags eine Energie von etwa 900 Megatonnen TNT freisetzen. Zum Vergleich: Die größte von Menschen verursachte Nuklearexplosion entsprach 50 Megatonnen TNT. Die Energiefreisetzung eines Erdbebens der Stärke 8,0 entspricht etwa 1000 Megatonnen TNT. Die genauen Folgen eines Einschlags würden von der Zusammensetzung des Asteroiden sowie dem Ort und Winkel des Einschlags abhängen. Bei einem Einschlag auf dem Festland würden zwar regional massive Schäden entstehen; jedoch könnte bereits eine Entfernung von etwa 250 Kilometer vom Einschlagpunkt ausreichend sein, um mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit zu überleben. Bei einem Einschlag in tiefes Wasser bestünde eine großräumige Gefahr massiver Tsunamis, die an nahen Küsten eine Höhe von mehr als 100 Metern erreichen dürften, an fernen Küsten 30 Meter. Version aus DEEP IMPACT Optionen zur Asteroidenabwehr Science Fiction: Sprengung des Asteroiden In Filmen wie Deep Impact und Armageddon landen Raumschiffe auf der Oberfläche der Impaktkörper, um sie mithilfe von Nuklearwaffen zu sprengen. Ein solches Szenario wurde allerdings als nicht effektiv verworfen. Zum einen wäre eine solche Bombe nach dem derzeitigen Stand der Technik bei weitem nicht stark genug um überhaupt eine Wirkung zu erzielen. Andererseits würden selbst im Falle einer erfolgreichen Sprengung die Bruchstücke in Summe immer noch so viel wiegen wie der Originalkörper. Treten alle Bruchstücke in die Erdatmosphäre ein, kommt noch die radioaktive Verseuchung dazu. Optionen zur Asteroidenabwehr Keine Science Fiction: Ablenkung per Nuklearexplosion Um die Erde zu schützen, müsste der Körper nicht vollständig gesprengt werden, sondern nur der Großteil der Masse des ursprünglichen Körpers ausreichend stark beschleunigt werden, damit er die Erde verfehlt. Hierfür wird die Explosion einer Nuklearwaffe in kurzer Entfernung zum Asteroiden als praktikabel erachtet. Die bei der Explosion freigesetzte Strahlung würde schlagartig Materie von der Oberfläche des Körpers verdampfen, aus der sich dann ein Feuerball bildet. Der sich im heißen Gas aufbauende Druck würde den Asteroiden dann in Richtung der von der Explosion abgewandten Seite beschleunigen. Aufgrund zahlreicher Unsicherheiten ist die Ablenkung via Kernwaffenexplosion von allen genannten Methoden die ungenaueste. Sie ist aber auch die stärkste, mag daher die einzig nutzbare Methode sein, wenn ein Asteroid auf Einschlagskurs zu spät entdeckt wird. Optionen zur Asteroidenabwehr Langsame Ablenkung via Reflektoren Die US-Raumfahrtbehörde NASA ließ im Sommer 2007 verlauten, dass man mit einer speziellen Raumsonde Asteroiden aus ihrer Bahn lenken könnte. Diese Sonde würde ein großes Sonnensegel mit sich führen, das Sonnenstrahlung auf einen kleinen Bereich des Asteroiden konzentrieren würde. Durch die dadurch erzeugte Wärme würde Materie des Asteroiden verdampfen und einen Rückstoß bewirken, der den Asteroid von seiner Bahn ablenken würde. Die NASA schätzt, dass diese Methode für Asteroiden bis 500 m Durchmesser geeignet ist. Optionen zur Asteroidenabwehr Langsame Ablenkung via Schwerkraft Die genaueste Methode zur Ablenkung eines Asteroiden ist der Einsatz der Schwerkraft. Es reicht, einen 20 Tonnen schweren Satelliten ein Jahr lang in 150 Meter Abstand zum Mittelpunkt eines Asteroiden über diesem schweben zu lassen, um den Asteroiden ausreichend abzulenken, um die Erde vor einem 20 Jahre später drohenden Einschlag zu schützen. Es ist nur ein kontinuierlicher, aber geringer Antrieb nötig, um den Satelliten in der Schwebe zu halten. Da der Satellit den Asteroiden genauso stark anzieht wie der Asteroid den Satellit, zieht der Satellit den Asteroid entsprechend (extrem langsam, aber zur Ablenkung binnen Jahrzehnten ausreichend) hinter sich her. Solche Antriebe sind als Ionenantrieb kommerziell verfügbar, sie lassen sich über Solarpanele oder Kernreaktoren mit elektrischer Energie speisen. Aufgrund der exakten Kontrollierbarkeit des Satellitenantriebs und der präzise bekannten Wirkung der Schwerkraft ist dieses Ablenkverfahren das genaueste. Optionen zur Asteroidenabwehr Impulsartige Ablenkung via Impaktoren Die ESA arbeitet an einem Abwehrprojekt namens „Don Quijote“. Die zwei Sonden „Sancho“ und „Hidalgo“ könnten zum Asteroiden fliegen, wo ihn „Hidalgo“ als vier Tonnen schwerer Impaktor rammen würde, während „Sancho“ im Orbit des Asteroiden Daten über seine Geschwindigkeit, Zusammensetzung und den Erfolg von „Hidalgo“ sammelt. Auch wenn vier Tonnen im Vergleich zu einem Asteroiden wenig erscheinen, können bereits wenige Bogensekunden ausreichen, um den Asteroiden von seinem Kollisionskurs abzubringen. Nach Angaben der ESA ist diese Methode für Objekte bis 1 km Durchmesser wirkungsvoll und die Mission würde gestartet werden, falls die Einschlagswahrscheinlichkeit eines Asteroiden wie Apophis über 1 % steigt. Im Januar 2012 wurde das internationale Forschungsprojekt „NEOShield“ gegründet, welches sich ebenfalls mit Möglichkeiten zur planetaren Verteidigung auseinandersetzt. Am 22.5.13 wurde das Europäische Warnsystem für gefährliche Asteroiden eröffnet. Auftretende Energiemengen Das Tunguska-Ereignis Wahrscheinlichste Ursache ist der Eintritt eines Asteroiden mit einem Durchmesser von 30 bis 80 Metern, der etwa fünf bis vierzehn Kilometer über dem Boden explodierte und daher keinen Krater verursachte. Bei dem Ereignis wurden Bäume bis in etwa 30 Kilometer Entfernung entwurzelt und in 65 km Entfernung Fenster und Türen eingedrückt. Auf einem Gebiet von über 2000 km² wurden ca. 60 Millionen Bäume umgeknickt. Noch in über 500 Kilometern Entfernung wurden ein heller Feuerschein, eine starke Erschütterung, eine Druckwelle und ein Donnergeräusch wahrgenommen. Der Dino- Meteorit 80er Jahre: Feststellung, dass global das sonst auf der Erde kaum vorkommende Element Iridium an der Kreide-TertiärGrenze (vor ca. 65 Mio. Jahren) gehäuft auftritt Folgerung: Suche nach einem Krater von etwa 150-200 km Durchmesser, den ein Impaktor von mindestens 10 km erzeugt haben muss. Der Dino- Meteorit Gefunden wurde dieser in Yucatan (Mexiko). Messungen zeigen die Existenz eines teilweise von Meer und Sedimenten bedeckten Kraters. Im Bild ist unterhalb der weißen Küstenlinie sehr gut eine halbkreisförmige Struktur zu sehen. Innen befindet sich ein weiterer Kraterring. Ursache für das Massenaussterben: explosionsartige Freisetzung eines enormen Energiepotentials, fünf Größenordnungen höher als das gesamte Nukleararsenal der Erde Der Dino- Meteorit In einem Umkreis bis zu eintausend Kilometern wurde nahezu alles Leben durch die Hitze, die Schockwelle und den folgenden Tsunami ausgelöscht. 85 % der hochgeschleuderten Masse fielen binnen 72 Stunden wieder herunter. Diese hocherhitzten Gesteinsbrocken lösten global Waldbrände aus. weltweit blockierte Staub und Gas die Sonneneinstrahlung mehrmonatiger Impaktwinter Danach: durch Kohlenstoff- und Schwefelgase ausgelöster Treibhauseffekt, der danach zu einem anoxischen Ereignis in den Weltmeeren führte. Dazu saurer Regen durch die verdampften schwefelhaltigen Gesteine der Yucatán-Plattform (Anhydrit). nahezu vollständiger Zusammenbruch der Nahrungsketten auf Land und im Meer eines der größten Massenaussterben der Erde
