Frisch vom Himmel: Bruchstücke eines Asteroiden

Am 6. Oktober 2008 entdeckten das Robot-Teleskop des Catalina Sky Survey auf dem Mount Lemmon in Arizona ein rasch bewegliches Objekt am Nachthimmel: Es handelte sich um einen etwa vier Meter großen Asteroiden mit Kurs auf die Erde. Zwei Monate später spürten Suchtrupps im Sudan Meteoriten auf, bei denen es sich um Bruchstücke des Asteroiden handelt. Den Astronomen bietet sich damit erstmals die Möglichkeit, teleskopische Beobachtungen eines Asteroiden und Laboruntersuchungen von Bruchstücken desselben Himmelskörpers miteinander zu vergleichen. Die Forscher berichten in "Nature" über die Beobachtungen und die erste Analyse eines der Meteoriten. 

Abb.: Frischer Meteorit: Ein Bruchstück des am 7. Oktober 2008 in der Atmosphäre explodierten Asteroiden 2008 TC3. (Bild: P. Jennisken) 

"Wir haben schon viele Meteoriten als leuchtende Sternschnuppen oder Feuerkugeln bei ihrem Fall durch die Atmosphäre beobachtet", erklärt Douglas Rumble von der Carnegie Institution for Science in Washington, einer der beteiligten Wissenschaftler. "Aber ein solches Objekt tatsächlich zu sehen, bevor es in die Erdatmosphäre eindringt, und seine Bahn zu verfolgen, dass ist bislang einzigartig."

Erste Bahnberechnungen unmittelbar nach der Entdeckung von 2008 TC3, so die Katalognummer des Asteroiden, sagten einen Einschlag in der Nubischen Wüste im Nord-Sudan voraus. Tatsächlich beobachteten Augenzeugen in Wadi Halfa und an einer Bahnstation zwischen diesem Ort und Al Khurtum im Sudan 20 Stunden später einen über den Himmel ziehenden Feuerball, der abrupt verschwand. Auch mehrere Satelliten registrierten das Eindringen des kleinen Asteroiden in die Atmosphäre.   

"Der Asteroid bestand offenbar aus leicht zerbrechlichem Material und explodierte in einer Höhe von 37 Kilometern", erläutert Peter Jenniskens vom SETI Institute in Kalifornien, "dadurch haben sich die Bruchstücke über ein sehr großes Gebiet verteilt." Jenniskens leitete die Suche nach diesen Meteoriten. Eine erste Suchkampagne mit 45 Personen fand vom 5. bis zum 8. Dezember statt und lieferte 15 Fragmente von 2008 TC3, eine weitere Kampagne mit 72 Teilnehmern fand weitere 32 frische Meteoriten. Die Bruchstücke besitzen eine Masse zwischen 1,5 und 283 Gramm und waren über eine Länge von 29 Kilometern entlang der prognostizierten Bahn von 2008 TC3 verteilt.

Astronomen können aus dem Spektrum von Asteroiden Rückschlüsse auf seine chemische Zusammensetzung ziehen. Auf dieser Basis teilen die Forscher die Kleinkörper in Familien ein, die möglicherweise einen identischen Ursprung haben. Auf der anderen Seite ermöglichen die auf der Erde gefundenen Meteoriten einen direkte Untersuchung der chemischen Zusammensetzung und des Aufbaus dieser Asteroiden-Bruchstücke. Mit 2008 TC3 haben die Wissenschaftler nun das erste Mal die Möglichkeit, für einen Himmelskörper beide Untersuchungen miteinander zu kombinieren.

Eines der Bruchstücke wurde bislang im Geophysikalischen Labor der Carnegie Institution untersucht. Der Meteorit enthält unter anderem Kohlenstoff in Form von Graphit und Nanodiamanten. Die Analyse zeigt, dass der Meteorit zur Klasse der sehr seltenen Ureiliten gehört. Diese Objekte zeichnen sich durch eine grobkörnige Struktur aus und stammen, da sie eine ähnliche chemische Zusammensetzung aufweisen, vermutlich alle von einem einzigen Ursprungskörper.

Der Vergleich der Laboruntersuchungen und der Teleskop-Beobachtungen von 2008 TC3 bietet den Astronomen nun die Gelegenheit, die charakteristischen Strahlungseigenschaften von Ureilit-Asteroiden zu bestimmen. Damit können die Wissenschaftler künftig weitere derartige Himmelskörper im Sonnensystem aufspüren und so ihrem Ursprungskörper auf die Spur kommen. 

Rainer Kayser


Weitere Infos:

• Originalveröffentlichung:
  Peter Jennisken et al., The impact and recovery of asteroid 2008 TC3. Nature 458, 485 (2009)
  
• P. Vernazza et al., Compositional differences between meteorites and near-Earth asteroids. Nature 454, 858 (2008)
• C. A. Goodrich, J. A. Van Orman und L. Wilson, Fractional melting and smelting on the ureilite parent body. Geochim. Cosmochim. Acta 71, 2876 (2007) 
• C. A. Goodrich, Ureilites: A critical review. Meteoritics 27, 327 (1992)
• Catalina Sky Survey:
  http://www.lpl.arizona.edu/css/
• Carnegie Institution for Science:
  http://www.ciw.edu/
• SETI Institute:
  http://www.seti.org/

AL