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ASTEROIDEN
Warum verhält sich Phaethon wie ein Komet?
von Stefan Deiters
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18. August 2021

Der Asteroid Phaethon gilt als Ursprungskörper des Sternschnuppenstroms der Geminiden im Dezember. In der Regel werden Kometen für die Entstehung von Sternschnuppenströmen verantwortlich gemacht. Welchem Umstand also verdankt der Asteroid seine kometenähnlichen Eigenschaften? Verdampfendes Natrium könnte eine Erklärung liefern.

Phaethon

Verdampfendes Natrium könnte dafür sorgen, dass winzige Partikel des Asteroiden Phaethon ins All gelangen, wie diese künstlerische Darstellung zeigt. Bild: NASA/JPL-Caltech/IPAC   [Großansicht]

Sternschnuppenfreunde wissen es: Im Dezember sind die Geminiden aktiv - ein Sternschnuppenstrom, der aus dem Sternbild Zwillinge zu kommen scheint. Doch im Gegensatz zu anderen Sternschnuppenströmen hat die Forschung nicht etwa einen Kometen als Ursprungskörper der Geminiden identifiziert, sondern einen Asteroiden: (3200) Phaethon. Der 1983 entdeckte Brocken ist mit einem Durchmesser von etwa 5,8 Kilometern einer der größten bekannten erdbahnkreuzenden Asteroiden.

Wenn Kometen aus den entfernteren Regionen des Sonnensystems in Sonnennähe kommen, werden sie aufgeheizt, so dass ein Teil des Eises unter ihrer Oberfläche verdampft und ins All entweicht und dabei auch Gesteinspartikel mitreißt. So entstehen zuweilen eindrucksvolle Schweife. Anders als Kometen sind allerdings Asteroiden nicht unbedingt für ihren Eisgehalt bekannt. Trotzdem scheint Phaethon bei Annäherung an die Sonne kometenähnliche Eigenschaften zu zeigen.

Auf seiner Bahn kommt der Asteroid der Sonne so nahe, dass inzwischen sämtliches Wasser, aber auch Eis aus Kohlendioxid und Kohlenmonoxid verdampft sein sollte und somit nicht zur Erklärung der kometenähnlichen Eigenschaften infrage kommt. Anders sieht dies, so hat eine jetzt vorgestellte Studie ergeben, im Falle des Elements Natrium aus: Die Temperaturen, denen der Asteroid auf seiner Bahn um die Sonne mitunter ausgesetzt ist, könnten gerade passend sein, damit Natrium verdampfen und ins All strömen kann.

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"Phaethon ist ein ungewöhnliches Objekt, das aktiv wird, wenn es sich der Sonne nähert", so Joseph Masiero vom IPAC, einer Forschungseinrichtung am California Institute of Technology. "Wir wissen, dass es sich um einen Asteroiden handelt und um den Ursprungskörper der Geminiden. Da er aber fast kaum Eis enthält, wollten wir die Möglichkeit untersuchen, dass Natrium, das sich relativ häufig in Asteroiden findet, Auslöser der Aktivität ist."

Interessanterweise sind die Geminiden dafür bekannt, dass sie relativ wenig Natrium enthalten. Bislang hatte man daher angenommen, dass die kleinen Gesteinsbrocken, die für die Leuchterscheinung verantwortlich sind, ihr Natrium irgendwie nach Verlassen des Asteroiden verloren haben. Nun sieht es so aus, als könnte dieses Natrium eine Schlüsselrolle dabei gespielt haben, warum sie überhaupt ins All abgestoßen wurden.

Das Team geht davon aus, dass sich auf der Oberfläche von Phaethon kein Natrium mehr befindet, dafür aber noch tief im Inneren des Asteroiden vorhanden ist. Dieses würde dann so erhitzt, dass es schließlich durch die Risse im Gestein entkommen und dabei auch Staub und anderes Material mitreißen kann. Dazu, so die Studie, seien keine großen Ausbrüche nötig, sondern mehr ein beständiges "Sprudeln".

Die Theorie haben die Forschenden um Masiero auch im Labor mit Gesteinsproben eines Meteoriten überprüft, dessen Zusammensetzung der von Phaethon ähneln sollte. Sie heizten die Proben auf Temperaturen auf, denen auch Phaethon ausgesetzt sein sollte, wenn er sich der Sonne nähert. Tatsächlich ging bei diesen Experimenten das Natrium verloren, während die anderen Elemente erhalten blieben.

Über die Studie berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der Zeitschrift Planetary Science Journal erschienen ist.

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siehe auch
DESTINY+: Mission zum Asteroiden Phaethon geplant - 12. November 2020
Sternschnuppen: Der Ursprung der Geminiden - 12. Dezember 2018
 
Links im WWW
Masiero, J. R. et al. (2021), Volatility of Sodium in Carbonaceous Chondrites at Temperatures Consistent with Low-Perihelia Asteroids, Planet. Sci. J., 2, 165
IPAC
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