08.03.2023 • AstronomieAstrophysik

Neue Klasse wasserreicher Asteroiden identifiziert

Die Objekte gelangten durch komplexe dynamische Prozesse aus dem äußeren Sonnensystems in den Asteroidengürtel.

Astronomische Messungen im Infrarot­bereich durch ein inter­nationales Forscher­team haben zur Identi­fi­zierung einer bislang unbekannten Klasse von Asteroiden geführt. Die Himmelskörper befinden sich im Asteroiden­gürtel zwischen Mars und Jupiter und sind – ähnlich wie der Zwergplanet Ceres – wasserreich. Rechnerischen Modellierungen zufolge sind diese Asteroiden kurz nach ihrer Entstehung aus den äußeren Bereichen unseres Sonnensystems durch komplexe dynamische Prozesse in den heutigen Asteroiden­gürtel gelangt.

Abb.: Die neu ent­deckten Himmels­körper befinden sich im...
Abb.: Die neu ent­deckten Himmels­körper befinden sich im Asteroiden­gürtel zwischen Mars und Jupiter und sind – ähn­lich wie der hier gezeigte Zwerg­planet Ceres – wasser­reich. (Bild: NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA)

Der Zwergplanet Ceres ist mit einem Äquator­durchmesser von etwa neun­hundert Kilometern das größte Objekt im Asteroiden­gürtel. In diesem Bereich kreisen viele weitere kleine Himmelskörper. „Es handelt es sich dabei um Reste des Baumaterials, aus dem vor viereinhalb Milliarden Jahren die Planeten in unserem Sonnensystem entstanden sind. In diesen kleinen Körpern und ihren Bruch­stücken, den Meteoriten, finden wir viele Relikte, die direkte Hinweise auf den Prozess der Planeten­bildung geben“, erläutert Mario Trieloff von der Uni Heidelberg. Wie die aktuelle Studie zeigt, stammen die astro­nomischen Kleinkörper aus allen Regionen des frühen Sonnensystems. Insbesondere über Kleinkörper aus dem äußeren Sonnensystem könnte in Form von Asteroiden Wasser auf die noch im Wachstum befindliche Erde gelangt sein, denn die Bausteine der Planeten im inneren Sonnensystem waren eher wasserarm.

Die neuen Infrarotspektren wurden mit dem von der NASA betriebenen Teleskop für Infrarot­astronomie am Mauna-Kea-Obser­va­torium in Hawaii aufgenommen. „Diese astro­nomischen Messungen erlauben es, Asteroiden ähnlich Ceres bereits ab einem Durchmesser von 100 Kilometern zu identifizieren“, so Driss Takir vom NASA Johnson Space Center. Die Infrarot­spektren lassen zugleich Rückschlüsse auf die chemisch-mineralogische Zusammen­setzung zu. So befinden sich auf der Oberfläche der entdeckten Asteroiden ebenso wie bei Ceres selbst Minerale, die durch Wechsel­wirkung mit flüssigem Wasser entstanden sind.

Die astronomischen Kleinkörper sind dabei sehr porös. Diese hohe Porosität ist eine weitere Gemeinsam­keit mit dem Zwerg­planeten Ceres und ein Hinweis darauf, dass das Gesteins­material noch sehr ursprünglich ist. „Es wurde kurz nach Bildung der Asteroiden nicht ausreichend aufgeheizt, um sich angesichts hoher Temperaturen in ein kompaktes Gesteins­gefüge umzuwandeln, sondern behielt seinen porösen und primitiven Charakter wie er typisch ist für die äußeren Eisplaneten in großer Sonnen­entfernung“, erläutert Wladimir Neumann von der Uni Heidelberg. Er war für die Computer­modellierung der thermischen Entwicklung der Kleinkörper zuständig.

Die Eigenschaften der ceres­ähnlichen Objekte und ihr Vorkommen in einer relativ engen Zone im äußeren Asteroiden­gürtel lassen vermuten, dass diese Körper zunächst in einer kalten Region am Rand unseres Sonnensystems gebildet wurden. Gravitations­bedingte Störungen der Bahnen großer Planeten wie Jupiter und Saturn haben die Bahnen dieser Asteroiden dann so verändert, dass die Objekte in den heutigen Asteroiden­gürtel migriert sind. Das zeigen numerische Berechnungen, die die Wissen­schaftler zu den Bahn­entwick­lungen im frühen Sonnensystem durch­ge­führt haben.

U. Heidelberg / RK

Weitere Infos

 

 

 

Weiterbildung

Weiterbildungen im Bereich Quantentechnologie
TUM INSTITUTE FOR LIFELONG LEARNING

Weiterbildungen im Bereich Quantentechnologie

Vom eintägigen Überblickskurs bis hin zum Deep Dive in die Technologie: für Fach- & Führungskräfte unterschiedlichster Branchen.

Jobbörse

Virtuelle Jobbörse
Eine Kooperation von Wiley und der DPG

Virtuelle Jobbörse

Die Präsentationen dauern jeweils eine Stunde, am Ende der Veranstaltungen ist Zeit für Q&A eingeplant.

Meist gelesen

Themen