Astronomen identifizieren primordiale Asteroiden

Sonnenbedingtes Erwärmen der Oberfläche von Asteroiden kann ein Wegdriften des Objekts verursachen. (Credits: Image Courtesy of NASA / GSFC)
Sonnenbedingtes Erwärmen der Oberfläche von Asteroiden kann ein Wegdriften des Objekts verursachen. (Credits: Image Courtesy of NASA / GSFC)

Forscher am Southwest Research Institute (SwRI) waren Teil eines internationalen Teams, das kürzlich eine relativ gering bevölkerte Region des Asteroidengürtels entdeckte, wo die wenigen vorhandenen Asteroiden wahrscheinlich unberührte Relikte aus der Frühzeit des Sonnensystems darstellen. Das Team nutzte eine neue Suchmethode, die außerdem die älteste bekannte Asteroidenfamilie identifizierte, die sich über die innere Region des Asteroidengürtels erstreckt.

Der Asteroidengürtel enthält eine große Anzahl irregulär geformter Asteroiden, sogenannter Planetesimale, die die Sonne zwischen Mars und Jupiter umkreisen. Weil bessere Teleskope kleinere und weiter entfernte Asteroiden finden, haben Astronomen Ansammlungen ähnlich aussehender Körper in vergleichbaren Umlaufbahnen identifiziert. Diese Objektfamilien sind wahrscheinlich Fragmente von katastrophalen Kollisionen zwischen größeren Asteroiden, die vor Äonen stattfanden. Das Aufspüren und die Untersuchung von Asteroidenfamilien erlaubt Wissenschaftlern, die Geschichte des Asteroidengürtels besser zu verstehen.

"Durch die Identifizierung aller Familien im Asteroidengürtel können wir feststellen, welche Asteroiden durch Kollisionen entstanden und welche davon zu den ursprünglichen Mitgliedern des Asteroidengürtels gehören könnten", sagte der Astronom Dr. Kevin Walsh vom SwRI. Walsh ist ein Co-Autor der online veröffentlichten Abhandlung, die die Ergebnisse detailliert beschreibt.

"Wir haben alle bekannten Familien und ihre Mitglieder identifiziert und entdeckten einen riesigen Leerraum im Asteroidengürtel, der nur von einer Handvoll Asteroiden bevölkert wird. Diese Relikte müssen Teil des ursprünglichen Asteroidengürtels sein. Das ist der wahre Gewinn – zu wissen, wie der Asteroidengürtel kurz nach seiner Entstehung aussah", sagte er.

Die Identifizierung der ältesten Asteroidenfamilien, die Milliarden Jahre alt sind, ist anspruchsvoll, weil sich eine Asteroidenfamilie im Lauf der Zeit zerstreut. Während die Asteroiden die Sonne umkreisen, wärmen sich ihre Oberflächen tagsüber auf und kühlen über Nacht ab. Das erzeugt eine Strahlung, die als eine Art Mini-Schubdüse agieren und dafür sorgen kann, dass die Asteroiden mit der Zeit weit auseinanderdriften. Nach Milliarden Jahren wären die Mitglieder einer Familie fast unmöglich zu identifizieren – bis jetzt. Das Team nutzte eine neue Methode und durchsuchte Asteroidendaten über alte, verstreute Familien aus der inneren Region des Asteroidengürtels. Sie suchten nach den "Rändern" der Familien, also nach jenen Fragmenten, die am weitesten gedriftet sind.

"Jedes Familienmitglied entfernt sich aus dem Zentrum der Familie auf eine Weise, die von seiner Größe abhängt: kleinere Objekte driften schneller und weiter als die größeren", sagte der Teamleiter Marco Delbo, ein Astronom am Observatory of Cote d’Azur in Nizza (Frankreich). "Wenn man nach Zusammenhängen bezüglich Größe und Entfernung sucht, kann man die Form der alten Familien erkennen."

"Die von uns identifizierte Familie hat keinen Namen, weil nicht klar ist, welcher Asteroid der Elternkörper ist", sagte Walsh. "Diese Familie ist so alt, dass es so aussieht, als wäre sie vor über vier Milliarden Jahren entstanden, bevor die Gasriesen im äußeren Sonnensystem an ihre derzeitigen Umlaufbahnen migrierten. Die Migration der Riesenplaneten erschütterte den Asteroidengürtel und entfernte viele Körper, möglicherweise auch den Elternkörper dieser Familie."

Das Team plant, diese neue Methode auf den gesamten Asteroidengürtel anzuwenden, um die primordialen Asteroiden und Kollisionsfragmente zu unterscheiden und mehr über die Geschichte des Sonnensystems zu erfahren. Diese Forschungsarbeit wurde vom French National Program of Planetology und der National Science Foundation unterstützt.

Die Abhandlung "Identification of a primordial asteroid family constrains the original planetesimal population" erschien am 3. August 2017 in der Onlineausgabe von Science.

Quelle

(THK)

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