Asteroiden - Institut für Planetenforschung

Asteroiden
Asteroiden
Die manchmal auch als Kleinplaneten bezeichneten Asteroide sind kleine Gesteinsfragmente, Hinterlassenschaften aus der Zeit, als sich das
Sonnensystem vor etwa 4,6 Milliarden Jahren bildete. Dieses uralte
Weltraumgeröll umkreist die Sonne zum größten Teil auf Bahnen zwischen Mars und Jupiter. Die Asteroiden sind von recht unterschiedlicher
Größe; die Bandbreite reicht von Ceres mit einem Viertel des Monddurchmessers bis zu Gesteinsbrocken von weniger als einem Kilometer
Durchmesser. Die Gesamtmasse aller Asteroiden ist geringer als die des
Mondes.
In der Frühzeit des Sonnensystems bildeten sich nach der Entstehung
des Jupiter keine weiteren planetarischen Körper in der Lücke zwischen
Mars und Jupiter. Unter dem Einfluss des Jupiters kollidierten die bereits
in der Region vorhandenen kleineren Himmelskörper miteinander. Aus
ihren Fragmenten entstanden die Asteroiden, die wir heute beobachten können. Diese Region, die als Asteroidengürtel oder auch einfach
als Hauptgürtel bezeichnet wird, enthält möglicherweise Millionen von
Asteroiden. Da sich die Asteroiden über Milliarden Jahre hinweg kaum
verändert haben, können wir durch ihre Untersuchung sehr viel über
die Frühzeit des Sonnensystems erfahren.
Bis auf einige fast kugelförmige Objekte sind die meisten Asteroiden
unregelmäßig geformt und ihre Oberflächen weisen häufig Krater auf.
Auf ihrer elliptischen Kreisbahn um die Sonne drehen sich die Asteroiden auch um die eigene Achse; manche bewegen sich völlig regellos
und vollführen Purzelbäume. Von einigen Asteroiden wissen wir, dass
sie selbst von kleinen Monden begleitet werden, und es gibt sogar Binärsysteme, in denen zwei Gesteinsbrocken von etwa gleicher Größe
einander umkreisen.
Von ihrer Zusammensetzung her lassen sich die Asteroiden in verschiedene Klassen unterteilen. Der C-Typ („carbonaceous“: kohlenstoffartig)
kommt am häufigsten vor, besteht vermutlich aus Ton- und Silikatgestein und ist dunkel gefärbt. Die Asteroiden dieses Typs gehören zu
den ältesten Objekten im Sonnensystem. Der S-Typ (Silikat) besteht aus
Silikaten und Nickeleisen und weist verhältnismäßig helle Oberflächen
auf. Der M-Typ ist metallisch (Nickeleisen). Die unterschiedlichen Zusammensetzungen hängen davon ab, in welcher Entfernung von der
Sonne die einzelnen Asteroidentypen entstanden sind. Asteroiden mit
großer Masse waren nach ihrer Entstehung hohen Temperaturen ausgesetzt, die sie teilweise zum Schmelzen brachten. Dabei sanken die in
ihnen enthaltenen schweren Elemente wie Eisen in die Mitte ab und
Basaltlava wurde an die Oberfläche gedrückt. Einer dieser Asteroiden,
Vesta, hat bis heute überlebt.
Durch die Schwerkraft des Jupiter sowie gelegentliche nahe Vorbeiflüge am Mars oder an anderen Asteroiden können die Kleinplaneten aus
ihrer Bahn im Hauptgürtel geworfen und in beide Richtungen über die
Kreisbahnen der Planeten hinweg in den Raum geschleudert werden.
In der Vergangenheit wurde auch die Erde von versprengten Asteroi-
1997-2000 – Die Sonde NEAR Shoemaker fliegt an Mathilde vorbei,
umkreist Eros und landet auf dem Asteroiden.
den oder Asteroidenfragmenten getroffen, wobei ihr Einschlag für die
geologische Geschichte aller Planeten und insbesondere für die Entwicklung des Lebens auf der Erde eine große Rolle spielte. Die so genannten „erdnahen Asteroiden“ werden von Wissenschaftlern genau
überwacht. Einige dieser Objekte nähern sich der Erdbahn so weit, dass
sie als potentiell gefährlich eingestuft werden.
2005 – Die japanische Sonde Hayabusa (Falke) besucht den erdnahen
Asteroiden Itokawa, macht zwei Landeversuche und hat möglicherweise Bodenproben entnehmen können. Ob das gelungen ist, wird erst im
Jahre 2010 überprüft werden können, wenn die Sonde zur Erde zurückkehrt und die Kapsel mit den Gesteinsproben in Australien landet.
Beobachtungen der Asteroiden mithilfe von Radarstrahlen können sehr
viel über Größe, Gestalt, Rotation und Metallgehalt eines Asteroiden
aussagen. Mit Radar werden auch diejenigen Asteroiden untersucht,
die nah an der Erde vorbeifliegen; gelegentlich werden dabei auch kleine Begleitasteroiden entdeckt.
2006 – Nach einem Beschluss der Internationalen Astronomischen Union wird Ceres nun als Zwergplanet eingestuft.
ZU DEN ABBILDUNGEN
Bei einigen Weltraummissionen wurden Asteroiden angeflogen und
aus nächster Nähe beobachtet. Galileo flog zum Beispiel 1991 bzw.
1993 an den Asteroiden Gaspra und Ida vorbei; bei der Near-Earth
Asteroid Rendezvous Mission (NEAR) wurden die Asteroiden Mathilde
und Eros untersucht; und sowohl Deep Space 1 als auch Stardust kamen nahe an Asteroiden heran. Die Dawn-Mission der NASA soll die
Asteroiden Vesta und Ceres umkreisen. Vesta und Ceres gelten als „Babyplaneten“ – ihr Wachstum wurde durch die Entstehung des Jupiter
unterbrochen und ihre Entwicklung ging von da an unterschiedliche
Wege. Die Wissenschaftler hoffen, aus der Untersuchung dieser zwei
sehr unterschiedlichen großen Asteroiden Rückschlüsse auf die Bedingungen und Abläufe in der frühesten Epoche des Sonnensystems ziehen zu können.
1: Ein aus vier Bildern zusammengesetztes Mosaik des Asteroiden Eros
(Aufnahme: NEAR).
2:
Asteroid Ida mit
Mond Dactyl, aufgenommen von Galileo.
3: Die Höhenkarte des
Asteroiden Vesta zeigt
einen riesigen Krater (der blaue Ring), erstellt aus Bildern des HubbleWeltraumteleskops.
4: Dieses Computermodell des Asteroiden Golevka wurde aus Radardaten erstellt. Der winzige Asteroid misst lediglich 0,5 Kilometer im
Durchmesser.
WICHTIGE HISTORISCHE DATEN
1801 – Giuseppe Piazzi entdeckt den ersten Asteroiden, Ceres.
5: Falschfarbenaufnahme eines großen Kraters auf Eros. Rötliche Farbtöne zeigen an, wo das Gestein und der Boden durch den Sonnenwind
modifiziert wurden.
1898 – Gustav Witt entdeckt Eros, einen der größten erdnahen Asteroiden.
1991-1994 – Auf dem Weg zum Jupiter macht die Raumsonde Galileo
die ersten Nahaufnahmen eines Asteroiden (Gaspra) und entdeckt den
ersten Mond, der einen Asteroiden (Ida) umkreist, der später den Namen Dactyl erhielt.
WEITERE INFORMATIONEN
solarsystem.nasa.gov/planets/profile.cfm?Object=Asteroids
FAKTEN IN KÜRZE
433 Eros
951 Gaspra
4 Vesta
1 Ceres
243 Ida
Mittlerer Sonnenabstand (AE*)
1,46
2,21
2,36
2,77
2,86
Umlaufdauer (Jahre)
1,76
3,29
3,63
4,60
4,84
Bahnexzentrizität (kreisförmig = 0)
0,22
0,17
0,09
0,08
0,05
Bahnneigung gegen die Ekliptik (°)
10,83
4,10
7,13
10,58
1,14
Rotationsdauer
5 Std, 16 Min
7 Std, 2 Min
5 Std, 20 Min
9 Std, 4 Min
4 Std, 38 Min
Abmessungen (km)
34 x 11 x 11
20 x 12 x 11
578 x 560 x 458
960 x 932
60 x 25 x 19
*AE = Astronomische Einheit, der mittlere Abstand der Erde von der Sonne: 149,6 Millionen km
Erstellt von Susanne Pieth auf der Basis des „Solar System Lithograph Set“ der NASA unter Mitwirkung von Dr. Ekkehard Kührt.
Regional Planetary Image Facility, Institut für Planetenforschung, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Berlin-Adlershof, 2006.