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Wasserreiche Asteroiden zwischen Mars und Jupiter
Redaktion
/ idw / Pressemitteilung der Universität Heidelberg
astronews.com
22. Februar 2023
Neue astronomische Beobachtungen im Infrarotbereich haben
zur Identifizierung einer bislang unbekannten Klasse von Asteroiden geführt: Sie
befinden sich im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und sind
wasserreich. Sie dürften kurz nach ihrer Entstehung aus den äußeren Bereichen
unseres Sonnensystems durch komplexe dynamische Prozesse in den heutigen
Asteroidengürtel gelangt sein.
Der Zwergplanet Ceres aus der Sicht der
Raumsonde Dawn.
Bild:
NASA / JPL-Caltech / UCLA / MPS / DLR / IDA [Großansicht] |
Der Zwergplanet Ceres ist mit einem Äquatordurchmesser von rund 900
Kilometern das größte Objekt im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. In
diesem Bereich kreisen viele weitere Kleinplaneten. "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 Prof. Dr. Mario Trieloff vom
Institut für Geowissenschaften der Universität Heidelberg.
Wie die jetzt vorgestellte 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, so Trieloff, der die
Forschungsgruppe Geo- und Kosmochemie leitet.
Die neuen Infrarotspektren wurden mit dem von der NASA betriebenen Teleskop
für Infrarotastronomie am Mauna-Kea-Observatorium in Hawaii von Dr. Driss Takir
aufgenommen. "Diese astronomischen Messungen erlauben es, Ceres-ähnliche
Asteroiden bereits ab einem Durchmesser von 100 Kilometern zu identifizieren,
die sich derzeit in einer begrenzten Region zwischen Mars und Jupiter in der
Nähe der Umlaufbahn von Ceres befinden", so Takir, Astrophysiker am 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 Dr. Wladimir Neumann, Mitarbeiter im Team von Prof.
Trieloff. Er war für die Computermodellierung der thermischen Entwicklung der
Kleinkörper zuständig.
Die Eigenschaften der Ceres-ähnlichen 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 – die "giant planet instability" – haben die Flugbahn dieser
Asteroiden dann so verändert, dass die Objekte in den heutigen Asteroidengürtel
"implantiert" wurden. Dies zeigen numerische Berechnungen, die die
Wissenschaftler zu den Bahnentwicklungen im frühen Sonnensystem durchgeführt
haben.
Über die Ergebnisse berichtet das Team in einem Fachartikel, der in der
Zeitschrift Nature Astronomy erschienen ist.
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