Asteroidengürtel: Fakten & Entstehung

Asteroidengürtel

In diesem computergenerierten Schnappschuss tatsächlich bekannter Objekte vom 20. Juli 2002 sind die Umlaufbahnen innerer Planeten als große Kreise dargestellt. Grüne Punkte repräsentieren Asteroiden im Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter. Rote Punkte sind Asteroiden, die sich außerhalb des Hauptgürtels bewegen und ein kleines, aber bekanntes mögliches Risiko darstellen, die Erde zu treffen. (Bildnachweis: MPC, CBAT, Harvard CfA, IAU)



Auf Umlaufbahnen um die Sonne verstreut sind Gesteinsbrocken, die vom Anbruch des Sonnensystems übrig geblieben sind. Die meisten dieser Objekte, Planetoiden oder Asteroiden genannt – was „sternförmig“ bedeutet – kreisen zwischen Mars und Jupiter in einer Gruppierung, die als Haupt-Asteroidengürtel bekannt ist.



Der Haupt-Asteroidengürtel liegt mehr als zweieinhalb Mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde. Es enthält Millionen von Asteroiden, laut NASA . Die meisten von ihnen sind relativ klein, von der Größe von Felsbrocken bis zu einigen Tausend Fuß im Durchmesser. Einige sind aber deutlich größer.

Herkunft

Früh im Leben des Sonnensystems wurden Staub und Gestein, die die Sonne umkreisten, durch die Schwerkraft zu Planeten zusammengezogen. Doch nicht alle Zutaten schufen neue Welten. Eine Region zwischen Mars und Jupiter wurde der Asteroidengürtel.



Gelegentlich fragen sich die Leute, ob der Gürtel aus den Überresten eines zerstörten Planeten besteht oder einer Welt, die noch nicht richtig begonnen hat. Jedoch, laut NASA , die Gesamtmasse des Gürtels ist geringer als die des Mondes, viel zu klein, um als Planet zu wiegen. Stattdessen werden die Trümmer von Jupiter gehütet, der sie davon abgehalten hat, auf anderen wachsenden Planeten zusammenzuwachsen.

Beobachtungen anderer Planeten helfen Wissenschaftlern, das Sonnensystem besser zu verstehen. Nach einer sich entwickelnden Theorie bekannt als Grand Tack In den ersten 5 Millionen Jahren des Sonnensystems sollen sich Jupiter und Saturn nach innen zur Sonne bewegt haben, bevor sie ihre Richtung änderten und zum äußeren Sonnensystem zurückkehrten. Unterwegs hätten sie den ursprünglichen Asteroidengürtel vor sich verstreut und dann Material zurückgeschickt, um ihn wieder aufzufüllen.

'Im Grand-Tack-Modell wurde der Asteroidengürtel in einem sehr frühen Stadium gereinigt und die überlebenden Mitglieder beprobten eine viel größere Region des Sonnennebels', schrieb John Chambers von der Carnegie Institution for Science in einem online veröffentlichten Artikel 'Perspektiven'. das Zeitschrift Wissenschaft .

Unser Sonnensystem ist nicht das einzige mit einem Asteroidengürtel. Eine Staubwolke um einen Stern namens Zeta Leporis sieht einem jungen Gürtel sehr ähnlich. „Zeta Leporis ist ein relativ junger Stern – ungefähr so ​​alt wie unsere Sonne, als sich die Erde bildete“, sagte Michael Jura in a Stellungnahme . 'Das System, das wir um Zeta Leporis beobachtet haben, ähnelt dem, was unserer Meinung nach in den frühen Jahren unseres eigenen Sonnensystems geschah, als Planeten und Asteroiden geschaffen wurden.' Jura ist inzwischen Professor an der University of California in Los Angeles.

Andere Sterne enthalten auch Anzeichen von Asteroidengürteln, was darauf hindeutet, dass dies häufig vorkommt.

Gleichzeitig zeigen Studien von Weißen Zwergen, sonnenähnlichen Sternen am Ende ihrer Lebensdauer, Signaturen von Gesteinsmaterial, das auf ihre Oberfläche fällt, was darauf hindeutet, dass solche Gürtel in sterbenden Systemen üblich sind.

Asteroiden wie der hier abgebildete Itokawa gelten eher als lose aneinander geklebte Trümmerhaufen als feste Gesteinsbrocken.

Asteroiden wie der hier abgebildete Itokawa gelten eher als lose aneinander geklebte Trümmerhaufen als feste Gesteinsbrocken.(Bildnachweis: ISAS/JAXA)

Komposition

Die meisten Asteroiden im Hauptgürtel bestehen aus Gestein und Stein, aber ein kleiner Teil von ihnen enthält Eisen- und Nickelmetalle. Die restlichen Asteroiden bestehen aus einer Mischung dieser zusammen mit kohlenstoffreichen Materialien. Einige der weiter entfernten Asteroiden neigen dazu, mehr Eis zu enthalten. Obwohl sie nicht groß genug sind, um eine Atmosphäre aufrechtzuerhalten, gibt es Hinweise darauf, dass einige Asteroiden Wasser enthalten.

NEAR wurde vom The Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland, gebaut und verwaltet und war die erste Raumsonde, die von der NASA gestartet wurde

NEAR wurde vom Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University in Laurel, Maryland, gebaut und verwaltet und war die erste Raumsonde, die im Rahmen des NASA-Entdeckungsprogramms für kostengünstige Planetenmissionen im kleinen Maßstab gestartet wurde.(Bildnachweis: NASA/JPL/JHUAPL)

Einige Asteroiden sind große, feste Körper – es gibt mehr als 16 im Gürtel mit einem Durchmesser von mehr als 240 km. Die größten Asteroiden Vesta, Pallas und Hygiea sind 400 km lang und größer. Die Region enthält auch den Zwergplaneten Ceres . Mit einem Durchmesser von 590 Meilen (950 km) oder etwa einem Viertel der Größe unseres Mondes ist Ceres rund, wird aber als zu klein angesehen, um ein vollwertiger Planet zu sein. Es macht jedoch etwa ein Drittel der Masse des Asteroidengürtels aus. [Galerie: Asteroidenbilder ]

Andere Asteroiden sind Trümmerhaufen, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden. Die meisten Asteroiden sind nicht massiv genug, um eine Kugelform zu erreichen, sondern sind unregelmäßig und ähneln oft einer klumpigen Kartoffel. Der Asteroid 216 Kleopatra ähnelt einem Hundeknochen.

Asteroiden werden aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung und ihres Reflexionsvermögens oder Albedo in verschiedene Typen eingeteilt.

  • Asteroiden vom C-Typmachen mehr als 75 Prozent der bekannten Asteroiden aus. Das „C“ steht für Kohlenstoff, und die Oberflächen dieser extrem dunklen Asteroiden sind fast kohlschwarz. Kohlenstoffhaltige Chondrit-Meteoriten auf der Erde haben eine ähnliche Zusammensetzung und werden als von den größeren Asteroiden zertrümmerte Stücke angesehen. Während im Gürtel C-Typ-Asteroiden dominieren, Europäische Weltraumorganisation , machen sie nur etwa 40 Prozent der sonnennahen Asteroiden aus. Dazu gehören Untergruppen des B-Typs, F-Typs und G-Typs.
  • Asteroiden vom S-Typsind die zweithäufigste Art und machen etwa 17 Prozent der bekannten Asteroiden aus. Sie dominieren den inneren Asteroidengürtel und werden weiter draußen seltener. Sie sind heller und haben metallisches Nickel-Eisen gemischt mit Eisen- und Magnesiumsilikaten. Das 'S' steht für Kieselsäure.
  • Asteroiden vom Typ M('M' für Metallic) sind der letzte Haupttyp. Diese Asteroiden sind ziemlich hell und die meisten von ihnen bestehen aus reinem Nickel-Eisen. Sie sind meist im mittleren Bereich des Asteroidengürtels zu finden.
  • Der Rest seltene Arten von Asteroiden sind A-Typ, D-Typ, E-Typ, P-Typ, Q-Typ und R-Typ.

Im Jahr 2007 startete die NASA die Mission Dawn, um Ceres und Vesta zu besuchen. Dawn erreichte Vesta im Jahr 2011 und blieb dort über ein Jahr, bevor sie 2015 nach Ceres reiste. Sie wird bis zum Ende ihrer Mission im Orbit um den Zwergplaneten bleiben. [Verwandt: Asteroid Vesta und NASA-Raumsonde Dawn]

Während der größte Teil des Asteroidengürtels aus felsigen Objekten besteht, ist Ceres ein eisiger Körper. Hinweise zu organisches Material von Dawn entdeckt, deuten darauf hin, dass es sich weiter draußen im Sonnensystem gebildet haben könnte, bevor es im Gürtel landete. Obwohl die organischen Stoffe nur an der Oberfläche gesehen wurden, bedeutet das nicht, dass mehr Material auf dem Zwergplaneten liegen könnte.

'Wir können nicht ausschließen, dass es andere Orte gibt, die reich an organischen Stoffen sind, die von der Untersuchung nicht beprobt wurden oder unter der Nachweisgrenze liegen', sagte Maria Cristina De Sanctis vom Institut für Weltraum-Astrophysik und Weltraum-Planetologie in Rom, sagte demokratija.eu per E-Mail .

Einen Gürtel bauen

Der Hauptgürtel liegt zwischen Mars und Jupiter, ungefähr zwei- bis viermal so groß wie die Entfernung Erde-Sonne und erstreckt sich über eine Region mit einem Durchmesser von etwa 140 Millionen Meilen. Objekte im Gürtel sind in acht Untergruppen unterteilt, die nach den wichtigsten Asteroiden jeder Gruppe benannt sind. Diese Gruppen sind die Hungarias, Floras, Phocaea, Koronis, Eos, Themis, Kybeles und Hildas.

Obwohl Hollywood oft Schiffe zeigt, die enge Verbindungen durch Asteroidengürtel machen, verläuft die Reise im Allgemeinen ereignislos. Eine Reihe von Raumfahrzeugen sind ohne Zwischenfälle sicher durch den Asteroidengürtel gereist, darunter die New Horizons-Mission der NASA zum Pluto.

'Glücklicherweise ist der Asteroidengürtel so riesig, dass die Wahrscheinlichkeit, einem zu begegnen, trotz seiner großen Population kleiner Körper fast verschwindend gering ist – weit weniger als eins zu einer Milliarde', schrieb der Hauptforscher von New Horizons Alan Stern . 'Wenn Sie einem Asteroiden nahe genug kommen wollen, um ihn detailliert zu untersuchen, müssen Sie auf einen zielen.'

Innerhalb des Asteroidengürtels befinden sich relativ leere Regionen, bekannt als Kirkwood-Lücken . Diese Lücken entsprechen Bahnresonanzen mit Jupiter. Die Anziehungskraft des Gasriesen hält diese Regionen viel leerer als der Rest des Gürtels. In anderen Resonanzen können die Asteroiden konzentrierter sein.

Entdeckung des Asteroidengürtels

Johann Titius, ein deutscher Astronom aus dem 18. Jahrhundert, bemerkte ein mathematisches Muster in der Anordnung der Planeten und nutzte es, um die Existenz eines Planeten zwischen Mars und Jupiter vorherzusagen. Astronomen durchkämmten den Himmel auf der Suche nach diesem fehlenden Körper. Im Jahr 1800 bildeten 25 Astronomen eine Gruppe, die als bekannt ist Himmlische Polizei , die jeweils 15 Grad des Tierkreises nach dem fehlenden Planeten suchen. Aber die Entdeckung des ersten Körpers in dieser Region kam von einem Nichtmitglied, dem italienischen Astronomen Giuseppe Piazzi: Er nannte ihn Ceres. Eine zweite Leiche, Pallas, wurde etwas mehr als ein Jahr später gefunden.

Beide Objekte wurden lange Zeit als Planeten bezeichnet. Aber die Entdeckungsrate dieser Objekte stieg, und zu Beginn des 19. mehr als 100 gefunden worden war. Wissenschaftler erkannten schnell, dass diese zu klein waren, um als Planeten angesehen zu werden, und sie begannen, sie Asteroiden zu nennen.

Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, um eine Korrektur am 2. November 2018 widerzuspiegeln. Der ursprüngliche Artikel besagte, dass sich im Haupt-Asteroidengürtel Milliarden oder sogar Billionen von Asteroiden befinden könnten.

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