Woher die Geminiden stammen
Asteroid Phaeton ist wahrscheinlich Quellkörper des Meteorschauers.
Wer um den 14. Dezember in den klaren Abendhimmel blickt, kann Zeuge eines außergewöhnlichen Naturschauspiels werden: den Geminiden. Über mehrere Tage hinweg lassen sich bei klarem Himmel zahlreiche gelb-weiß leuchtende Sternschnuppen beobachten. Der Ursprung des Meteorschauers konnte bislang nicht zweifelsfrei geklärt werden. Jetzt entwickelten Wissenschaftler ein Modell, das die Geminiden als kosmische Spur des erdnahen Asteroiden Phaeton erklärt. „Phaeton stand als Quellkörper immer mal wieder in der Diskussion, es fehlte aber noch eine überzeugende Erklärung, wie dieser Asteroid einen Meteorstrom hervorbringen kann“, sagt Tilman Spohn vom DLR-Institut für Planetenforschung.
Die meisten Meteorschauer werden von Kometen hervorgebracht. Durch Sonneneinstrahlung verdampft Eis und das Gas reißt Staubteilchen von der Oberfläche mit sich. Wenn die Erde die Kometenbahnen kreuzt, werden diese Staubteilchen, die in der Erdatmosphäre verglühen, zu Sternschnuppen. Die Umlaufbahn der Geminiden um die Sonne beträgt nur 1,65 Jahre, zu kurz für einen Kometen. 1983 entdeckten Astronomen Phaeton, einen der größten bekannten erdbahnkreuzenden Asteroiden. Nach neuesten Messungen beträgt sein Durchmesser 5,8 Kilometer. Am 16. Dezember 2017 passierte er die Erde zuletzt in nur zehn Millionen Kilometern Entfernung.
Phaeton gehört zur Gruppe der Apollo-Asteroiden und zieht auf einem stark elliptischen Orbit fast dieselbe Bahn um die Sonne wie die Geminiden. Asteroiden bestehen im Gegensatz zu Kometen in der Regel hauptsächlich aus festen Stoffen und lassen somit keine flüchtigen Stoffe an ihrer Oberfläche ausgasen. Dennoch ist bei dem fast kugelförmigen Phaeton in regelmäßigen Abständen in seinem Perihel ein Staubschweif zu beobachten.
Spohn, Liang Liang Yu von der Macau University of Science and Technology und Wing-Huen Ip von der National Central University in Taiwan führen diese Beobachtungen darauf zurück, dass es Eis unter der Oberfläche von Phaeton gibt. Sobald sich der Asteroid in der Nähe der Sonne befindet, verdampft das Eis unter der Oberfläche und erzeugt Gasausbrüche. Diese Gasausbrüche setzen auch größere Partikel mit frei: der Ursprung der Geminiden. Phaeton kommt der Sonne bei seinem Periheldurchgang mit nur 41 Millionen Kilometer Abstand so nahe wie kein anderer Asteroid. Aus diesem Grund erhielt er seinen Namen nach dem Sohn des Sonnengottes Helios der Antike. „Dass Phaeton heute noch Eis in seinem Inneren beherbergt, erklären wir uns damit, dass er vor etwa sechs Millionen Jahren von dem Asteroiden Pallas abgespalten wurde“, erklärt Spohn. „Unsere Modellrechnungen zeigen, dass die Aktivität in der Nähe des Südpols Phaetons konzentriert sein sollte.“
Pallas hat einen Durchmesser von 546 Kilometern und befindet sich im Asteroiden-Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter. Er ist dort der zweitgrößte Körper nach dem Asteroiden Ceres. Nachdem Phaeton von Pallas abgespalten wurde, ist er vor weniger als einer Million Jahren in seinem heutigen Orbit angekommen. Die Forscher gehen davon aus, dass das Eis in Phaetons Innerem heute unter einem über 15 Meter dicken Staubmantel liegt. Diese Staubschicht verhindert, dass eine Koma gebildet werden kann. Vor etwa tausend Jahren war die Staubdecke auf Phaeton wahrscheinlich weniger als einen Meter dick und der Asteroid somit auch wesentlich aktiver.
DLR / RK
