Asteroid

Asteroiden

1.EINLEITUNG Asteroiden (Planetoiden), planetenähnliche Himmelskörper, die sich im Sonnensystem in großer Anzahl auf elliptischen Bahnen um die Sonne bewegen, vorwiegend zwischen den Bahnen der Planeten Mars und Jupiter. Seit langem vermutet man, dass auch in anderen Sonnensystemen Asteroiden vorkommen. In jüngster Zeit wurden erste konkrete Hinweise hierzu entdeckt. So stellte beispielsweise ein amerikanisches Forschungsteam im Juni 1999 seine Ergebnisse einem Fachpublikum vor. Die Astrophysiker fanden im Doppelsternsystem HD98800B Anzeichen für einen Staubgürtel, der dem Asteroidengürtel unseres Sonnensystems sehr ähnelt. Das System ist etwa 150 Lichtjahre von der Erde entfernt.
2.GRÖSSEN UND UMLAUFBAHNEN Die größten Asteroiden sind Ceres mit einem Durchmesser von rund 1 030 Kilometern sowie Vesta und Pallas mit Durchmessern zwischen 460 und 550 Kilometern. Es gibt circa 200 Asteroiden mit Durchmessern von über 100 Kilometern und Tausende von Asteroiden mit kleineren Durchmessern. Die Gesamtmasse aller Asteroiden im Sonnensystem ist viel kleiner als die Masse des Mondes. Die größeren unter ihnen sind annähernd kugelförmig, die kleineren, mit Durchmessern unter rund 160 Kilometern, sind zumeist länglich und unregelmäßig geformt. Die meisten Asteroiden, gleich welcher Größe, drehen sich alle fünf bis 20 Stunden einmal um ihre eigene Achse. Manche Asteroiden besitzen einen Begleiter.
Zur Entstehung der Asteroiden gibt es verschiedene Theorien. So erklärt sie eine Theorie als Überreste eines früheren Planeten. Eine andere nimmt an, dass es sich ursprünglich um die Materie eines sich bildenden Planeten handelte, dessen endgültige Verfestigung durch die Gravitationskraft des benachbarten, riesigen Planeten Jupiter verhindert wurde. Vermutlich gab es ursprünglich nur einige Dutzend Asteroiden, die nach und nach durch gegenseitige Zusammenstöße zertrümmert wurden, so dass ihre Zahl wuchs.
Eine Gruppe von Asteroiden, die so genannten Trojaner, bewegen sich auf der Umlaufbahn des Planeten Jupiter, und zwar in zwei Gruppen: eine 60 Grad östlich und die andere 60 Grad westlich von ihm. Im Jahr 1977 wurde der Asteroid Chiron entdeckt, der sich auf einer Bahn zwischen Saturn und Uranus bewegt. Bis Anfang der neunziger Jahre kannte man außerdem rund 75 Asteroiden vom Amor-Typ, deren Bahn die des Mars schneidet, und rund 50 Asteroiden vom Apollo-Typ, deren Bahn die der Erde schneidet. Weniger als zehn Asteroiden vom Aten-Typ haben Umlaufbahnen, die innerhalb der Erdbahn liegen. Einer der größten der inneren Asteroiden ist der 1898 entdeckte Eros. Er ist länglich geformt und hat jüngsten Daten (1998) zufolge die Abmessungen 33×13×13 Kilometer. Der Apollo-Asteroid Phaethon mit einem Durchmesser von etwa fünf Kilometern kommt der Sonne mit 20,9 Millionen Kilometern näher als alle anderen Asteroiden. Man bringt ihn in Zusammenhang mit der jährlichen Wiederkehr des Meteorschauers der Geminiden.
Einige erdnahe Asteroiden sind relativ leicht erreichbare Ziele der unbemannten Raumfahrt. Im Jahre 1991 übertrug die NASA-Raumsonde Galileo auf ihrem Weg zum Planeten Jupiter die ersten Nahaufnahmen von einem Asteroiden. Sie zeigten den kleinen, unsymmetrisch geformten Asteroiden 951 Gaspra mit seinen Kratern. Auf den Bildern erkennt man, dass die Oberfläche dieses Asteroiden mit lockerem Trümmermaterial (Regolith) bedeckt ist.
Einen Asteroiden, der sich ausschließlich innerhalb der Erdbahn aufhält, entdeckten beispielsweise Astronomen am Mauna-Kea-Observatorium in Hawaii im Februar 1998. Der äußerste Punkt der Umlaufbahn des Objektes liegt etwa 1,2 Millionen Kilometer von der Erdbahn entfernt. Der Asteroid mit der wissenschaftlichen Bezeichnung „1998 DK 36" besitzt einen Durchmesser von rund 40 Metern.
3.ZUSAMMENSETZUNG DER OBERFLÄCHE Die meisten auf der Erde gefundenen Meteoriten sind wahrscheinlich Bruchstücke von Asteroiden, mit Ausnahme einiger weniger, die man dem Mond oder dem Mars zuordnet. Diese Hypothese wird durch teleskopische Beobachtungen und durch spektroskopische sowie radargestützte Untersuchungen bekräftigt. Anhand der Beobachtungen lassen sich Asteroiden und Meteoriten in folgende Typen unterscheiden:
Drei Viertel der von der Erde aus sichtbaren Asteroiden, darunter Ceres, gehören zum C-Typ. Dieser ist mit einer Klasse von Steinmeteoriten verwandt, den kohlenstoffhaltigen Chondriten. Man hält sie für die älteste Materie im Sonnensystem; ihre Zusammensetzung ähnelt derjenigen einfacher solarer Nebel. Diese Asteroiden sind sehr dunkel, vermutlich wegen ihres Gehalts an Kohlenwasserstoffen. Anders als Mond und Erde sind sie nach ihrer Entstehung weder geschmolzen noch erwärmt worden.
Rund 15 Prozent aller Asteroiden gehören zum S-Typ, der mit den Stein-Eisen-Meteoriten verwandt ist. Viel seltener kommt der M-Typ vor, der in seiner Zusammensetzung den Eisenmeteoriten entspricht. Diese Asteroiden bestehen aus einer Eisen-Nickel-Legierung. Sie könnten den Kernen ehemaliger, geschmolzener Planeten entstammen, deren Bestandteile sich entmischten und deren äußere Hüllen durch Zusammenstöße mit anderen Objekten abgesprengt wurden.
Einige sehr wenige Asteroiden, vor allem Vesta, sind vermutlich mit der seltensten Klasse von Meteoriten verwandt, den Achondriten. Ihre Oberfläche hat eine vulkanische Zusammensetzung, ähnlich den Laven der Erde und des Mondes. Ende August 1997 untersuchten amerikanische Astronomen Aufnahmen des Asteroiden Vesta, die mit Hilfe des Hubble-Weltraumteleskops gemacht wurden. Anhand der Bilder stellten die Wissenschaftler fest, dass Vesta aus nahezu einem einzigen Krater besteht.
Im Gegensatz zu Vesta gehört der Asteroid 253 Mathilde zu den dunkelsten Himmelskörpern des Sonnensystems. Am 27. Juni 1997 flog die amerikanische Raumsonde Near (Near-Earth-Asteroid-Rendezvous) in einem Abstand von knapp 1 200 Kilometern an Mathilde vorbei und schickte verschiedene Aufnahmen von diesem schwarz gefärbten Kleinplaneten. In Fachkreisen geht man davon aus, dass die schwarze Färbung der Oberfläche durch organische Kohlenstoffverbindungen verursacht wird. Anhand der Aufnahmen ließen sich zahlreiche Krater mit Durchmessern bis zu 25 Kilometer feststellen. Einer Hypothese zufolge besteht Mathilde aus mehreren Brocken, die allein durch die eigene Schwerkraft zusammengehalten werden. Die ungewöhnlich langsame Rotationsgeschwindigkeit verhindert praktisch, dass der Asteroid auseinander bricht - für eine Umdrehung um die eigene Achse benötigt Mathilde rund 17,5 Stunden.



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