Freitag, 8. November 2013

Hubble fotografiert merkwürdigen Asteroiden zwischen Mars und Jupiter


Hubble-Aufnahmen des Asteroiden "P/2013 P5". | Copyright: NASA, ESA, D. Jewitt (University of California, Los Angeles), J. Agarwal (Max Planck Institute for Solar System Research), H. Weaver (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory), M. Mutchler (STScI), and S. Larson (University of Arizona)

Los Angeles (USA) - Im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter haben Astronomen mit dem Weltraumteleskop Hubble einen "bizarren, sechsschweifigen Asteroiden" fotografiert. Obwohl sich das bislang einzigartige Objekt auf einen asteroiden-artigen Bahn bewegt, widerspricht sein Erscheinungsbild und Verhalten allem, was bislang von Asteroiden bekannt war.

Normale Asteroiden erscheinen nur als keine Lichtpunkte am Himmel. Dieser Asteroid mit der Bezeichnung "P/2013 P5" jedoch hat gleich kometenartige Schweife, die von ihm abstrahlen. Entdeckt wurde er bereits im August dieses Jahres mit dem Pan-STARRS 1 Telescope auf Hawaii. Die mehren Schweife wurden dann erst durch Beobachtungen mit dem Weltraumteleskop Hubble am 10. September 2013 entdeckt. Als Hubble dann am 23. September den Asteroiden erneut ins Visier nahm, hatte dieser sein Aussehen wieder gänzlich verändert (s. Abb.), ganz so "als hätte sich seine gesamte Struktur umgekehrt", so die Astronomen.


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Da noch nie zuvor etwas vergleichbares beobachtet werden konnte, grübeln Wissenschaftler derzeit noch über Erklärungen für das "mysteriöse Erscheinen" des Objekts, so die gemeinsame Hubble-Pressemitteilung von NASA und ESA.



Pfeile verdeutlichen die Sechs Schweifstrukturen des ungewöhnlichen Asteroiden. | Copyright: NASA, ESA, D. Jewitt (University of California, Los Angeles), J. Agarwal (Max Planck Institute for Solar System Research), H. Weaver (Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory), M. Mutchler (STScI), and S. Larson (University of Arizona)

"Wir waren buchstäblich sprachlos als wir das sahen", erinnert sich David Jewitt von der University of California at Los Angeles, der Erstautor eines Fachartikels zu "P5", der aktuell in der Fachzeitschrift "The Astrophysical Journal Letters" veröffentlicht wurde (DOI: "Am erstaunlichsten war, dass sich die Struktur seiner Schweife in nur 13 Tagen dramatisch verändert hatte. Es hat fast den Anschein, als ob der Asteroid aufstoßen würde. Auch das war für uns eine Überraschung. Es ist wirklich nur schwer zu glauben, das wir es hier mit einem Asteroiden zu tun haben."


Einen Einschlag als Erklärung für das merkwürdige Aussehen und Verhalten schließen die Forscher derweil aus, da bei einem solchen Treffer sämtlicher Staub und Trümmer auf einmal ins All geschleudert worden wären. "P5" hingegen gibt seinen Staub über einen Zeitraum von mittlerweile mindestens fünf Monaten sporadisch ins All. Auch die Anzahl der Schweife spreche gegen Einschläge als Erklärung – schließlich seien Sechs Einschläge innerhalb kurzer Zeit doch eher unwahrscheinlich. Da sich das Objekt am inneren Rand des Asteroidengürtels bewegt und damit für einen Asteroiden in großer Sonnennähe, dürfte auch kein Eis mehr existieren, um die Schweife durch die Sublimation von Eis zu erklären.


Eine weitere Erklärung für das ungewöhnliche Erscheinungsbild des Objekts wäre die, dass sich seine Rotationsrate derart beschleunigt, dass Teile seiner Oberfläche nun fortgeschleudert werden, wobei sich immer wieder Staub und Gase eruptionsartig lösen.


Handelt es sich also vielleicht doch um einen Kometen im Asteroidengürtel? Oder ein Asteroid, der Gas und Staub spuckt? Die genaue Zuordnung dieser astronomischen Zwitter, von denen bisher kaum mehr als zehn bekannt sind, fällt bis heute schwer. Auch sprachlich wird die Verwirrung deutlich: Forscher sprechen von aktiven Asteroiden oder Hauptgürtel-Kometen.


"Vieles spricht dafür, dass die sogenannten aktiven Asteroiden keine einheitliche Gruppe bilden“, sagt Jessica Agarwal vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau. Von der Oberfläche einiger Vertreter sublimiere vermutlich Eis (geht also sofort vom festen in den gasförmigen Zustand über). Dieses Eis stammt wahrscheinlich aus dem tiefen Innern der Körper und werde möglicherweise durch heftige Einschläge freigelegt. Bei anderen aktiven Asteroiden haben Zusammenstöße Fontänen aus Staub erzeugt, die noch monatelang als Schweif sichtbar waren. „Bei den meisten dieser Körper ist jedoch der Ursprung des Schweifes völlig unklar“, so Agarwal.



Grafische Interpretation von "P/2013 P5" (Illu.). | Copyright: NASA, ESA, and A. Feild (STScI)

Mit Computersimulationen gelang es Agarwals Team nun, genau diese Veränderung zu rekonstruieren. Dafür berechneten die Wissenschaftler die Bahnen vieler hypothetischer Staubteilchen verschiedener Größe und verschiedenen Alters und verglichen deren Positionen mit denen der beobachteten Schweife. Einzige Annahme war, dass allein Strahlungsdruck und Gravitation der Sonne die Bewegung der Teilchen beeinflussen.


"Unsere Rechnung und die tatsächlichen Beobachtungen stimmen sehr gut überein", bilanziert Agarwal, die die Rechnungen durchführte. "Besonders ermutigend ist, dass wir die zeitliche Entwicklung zwischen den beiden Beobachtungstagen gut wiedergeben können."


Offenbar entstand jeder der sechs Schweife zu einem anderen Zeitpunkt, der jüngste nur wenige Tage vor den Hubble-Aufnahmen. Er konnte in den folgenden Tagen deshalb an Helligkeit zulegen, während alle anderen - je nach Größe ihrer Staubteilchen - nach und nach schwanden.


Bislang hat der Asteroid erst einen kleinen Teil seiner Hauptmasse in Form von Staub verloren - die Forscher vermuten 100 bis 1000 Tonnen. Mit einem Radius von 240 Metern ist das Objekt jedoch um das Tausendfache schwerer.


Weitere Beobachtungen sollen nun zeigen, ob Staub auch von der Äquatorebene des Asteroiden dessen Oberfläche verlässt. Dies wäre ein deutlicher Beleg für das bereits beschriebene Auseinanderbrechen des Körpers durch Rotationskräfte. Hierzu wollen die Astronomen nun auch die Umdrehungsrate messen.


Jewitt selbst vermutet, dass ein solches Auseinanderbrechen ein vergleichsweise häufiges Phänomen im Asteroidengürtel sein könnte. Es könnte sogar die gängigste Art und Weise sein, wie kleine Asteroiden "sterben". "In der Astronomie findet man meist dort, wo man ein Exemplar findet auch noch weitere. Dennoch handelt es sich bislang bei P5 um ein wirklich erstaunliches Objekt, das in dieser Form erstmals beobachtet werden konnte."


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Quelle: spacetelescope.org, mpg.de

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