Bei den Asteroiden gibt es noch sehr viel zu verstehen. Gut, wir kennen diese Himmelskörper schon seit über 200 Jahren. Wir sind sehr gut darin geworden sie zu finden und wir wissen, wie wir ihre Bewegung berechnen und vorhersagen können. Aber über die Asteroiden selbst wissen wir noch wenig. Diese Objekte sind einfach zu klein und zu weit weg; alles was wir von der Erde aus sehen. ist ein Lichtpunkt. Aus unmittelbarer Nähe haben wir gerade mal eine Handvoll Asteroiden beobachtet. Es ist daher kein Wunder, wenn diese Dinger immer wieder mal etwas machen, was uns überrascht. Zum Beispiel sich mal eben aufzulösen…
Es geht um den Asteroid P/2013 R3. Dass der kein normaler Asteroid ist, erkennt man schon am Namen. Das „P/“ ist nämlich eigentlich etwas, das nur die Namen von Kometen enthalten und zeigt an, dass es sich um ein periodisches Objekt handelt und keinen Kometen, der nur einmal in die Nähe der Sonne kommt und dann wieder verschwindet. Es handelt sich bei dem Himmelskörper also um einen Asteroid und Kometen. Die Grenzen zwischen Asteroiden und Kometen sind ja fließend und es gibt immer wieder Objekte, die Eigenschaften beider Gruppen aufweisen. Beide entstehen auf die gleiche Art und Weise, aber an unterschiedlichen Orten. Dort wo die Kometen entstanden sind, war es kälter und es gab neben dem Staub auch noch Eis als Baumaterial. Kometen enthalten also wesentlich mehr Eis als Asteroiden und wenn sie in die Nähe der Sonne kommen, wird das Eis warm; verwandelt sich in Gas und entweicht ins All. So entsteht der Schweif der Kometen – aber irgendwann ist das Eis dann weg und übrig bleibt nur noch ein inaktiver Kern, der im wesentlichen so aussieht wie ein Asteroid. Andererseits gibt es aber immer wieder auch Asteroiden, die aktiv sind und einen Schweif entwickeln. Oder gleich sechs Schweife, wie bei P/2013 P5, der letztes Jahr entdeckt wurde.
Auch P/2013 R3, um den es hier geht, ist so ein aktiver Asteroid. Er wurde im September 2013 entdeckt und Nachbeobachtungen im Oktober zeigten dann, dass es sich hier um Objekt handelt, bei dem man genauer hinsehen sollte. Man sah kein einzelnes Objekt, sondern drei Brocken, die von einer Staubwolke, so groß wie die Erde, umgeben waren. Weitere Beobachtungen zeigten dann, wie der Asteroid langsam auseinander brach. Es gab immer mehr Brocken und immer mehr Staub. Das sieht man auf diesen Bilder recht schön:
Die Bilder zeigen den Asteroid zu verschiedenen Zeitpunkten zwischen Oktober und Dezember 2013. Links die normalen Aufnahmen; rechts speziell gefilterte Bilder auf denen nur die Brocken selbst zu sehen sind und das Licht der Staubhülle unterdrückt wurde. Man sieht deutlich, wie sich der Asteroid immer weiter auflöst. Aber warum? Das haben David Jewitt von der Universität Kalifornien in Los Angeles und seine Kollegen probiert herauszufinden („Disintegrating Asteroid P/2013 R3 (pdf)“).
Von Kometen ist dieser Vorgang ja schon lange bekannt. Wenn sie sich der Sonne nähern, sorgt das entweichende Gas dafür, dass das poröse Gestein auseinander bricht. Dazu kommen die starken Gezeitenkräfte in der Nähe der Sonne und die hohen Temperaturen. Am Ende kann es dann passieren, dass sich ein Komet komplett auflöst (so wie zum Beispiel der Komet ISON Ende letzten Jahres). Aber bei P/2013 R3 kommt das eigentlich nicht in Frage. Dieser Asteroid sitzt mitten im Hauptgürtel der Asteroiden; also zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter und bleibt dort auch. Er kommt der Sonne nicht nahe und die Temperaturen reichen nicht aus, um etwaiges Eis in seinem Inneren zu schmelzen. Außerdem haben Jewitt und seine Kollegen das Lichtspektrum der Staubhülle untersucht und darin keine Spuren von Eis gefunden. Es handelt sich um eine ganz normale Hülle aus Staub und nichts weist auf die Prozesse hin, die normalerweise bei Kometen ablaufen.
Es ist auch unwahrscheinlich, dass irgendwas auf P/2013 R3 eingeschlagen hat um so die vielen Fragmente zu erzeugen. Solche Kollisionen zwischen Asteroiden kommen auch immer wieder mal vor; nur sollten dann die davon fliegenden Trümmerteile bestimmte Geschwindigkeiten haben und vor allem sollten sie alle zur gleichen Zeit davon geflogen sein. Eine genaue Untersuchung der Bruchstücke hat aber gezeigt, dass sie teilweise viel zu langsam sind, um bei einer Kollision entstanden zu sein und andererseits auch nicht alle gleichzeitig entstanden sind, sondern sich nach und nach gelöst haben.
Deswegen kommen Jewitt und seine Kollegen zu dem Schluss, dass hier etwas anderes passiert sein muss. Und zwar etwas, das den schönen Namen Yarkovsky-O’Keefe-Radzievskii-Paddack-Effekt trägt. Man kürzt das normalerweise zu YORP-Effekt ab und beschreibt damit den Einfluss der Sonnenstrahlung auf die Rotation eines Asteroiden. So wie alles andere im Universum drehen sich auch Asteroiden um ihre Achse. Manche schneller, manche langsamer und manche zuerst langsam und dann schnell. Der Grund dafür ist der YORP-Effekt: kleine Himmelskörper wie die Asteroiden haben oft zu wenig Masse, um unter ihrem eigenen Gewicht zusammenzufallen und eine runde Form anzunehmen. Sie können völlig unregelmäßig geformt sein, wie man es zum Beispiel erst kürzlich wieder beim Asteroid Itokawa festgestellt hat. Wenn sie nun von der Sonne angestrahlt werden, dann erwärmen sie sich natürlich. Und geben diese Wärme dann wieder zurück ins All. Wären sie regelmäßig geformt, dann würde auch die Abgabe der Wärme ins All regelmäßig erfolgen. Da sie das aber eben oft nicht sind, wird die Wärme nicht gleichmäßig abgestrahlt und es entsteht eine kleine Kraft, die sich auf die Rotation des Asteroiden auswirkt. Das sind wirklich nur winzige Änderungen, aber wenn man lange genug wartet, dann summiert sich das auf und irgendwann wird es kritisch. Denn dann hat sich die Rotation so sehr beschleunigt, dass der Asteroid auseinanderfällt. Dazu braucht es keine gewaltigen Drehgeschwindigkeiten; die meisten Asteroiden sind eher fliegende Geröllhaufen und keine soliden Festkörper und es braucht nicht viel, sie aufzulösen.
Bei P/2013 R3 haben Jewitt und seine Kollegen berechnet, dass es nur knapp eine Million Jahre braucht, um mit dem YORP-Effekt die Geschwindigkeit so sehr zu erhöhen, dass sich einzelne Brocken ablösen und alles langsam auseinander driftet. Und eine Million Jahre sind für ein Asteroiden nicht lange; das ist nicht weiter bemerkenswert. Sehr bemerkenswert ist aber die Tatsache, dass wir gerade im richtigen Moment hingesehen haben um die Auflösung von P/2013 R3 zu beobachten. Dieser Vorgang zeigt uns, dass wir die Asteroiden noch immer nicht ganz verstanden haben und es hier noch viel zu entdecken gibt. Die Sonne scheint nicht nur mit ihrer Gravitation das Schicksal der kleinen Himmelskörper zu bestimmen, sondern auch mit ihrem Licht…
Danke, das war interessant zu lesen. Kannst Du noch erklären, warum eine Kraft entsteht, wenn Wärme abgestrahlt wird? Da fehlt es mir an Hintergrundwissen.
@Alte Weser: „Kannst Du noch erklären, warum eine Kraft entsteht, wenn Wärme abgestrahlt wird? „
Siehe dazu hier: https://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2011/05/18/nichtgravitative-krafte-in-der-astronomie-der-jarkowskieffekt/
Ist im Prinzip das gleiche wie ein Sonnensegel. Photonen treffen auf den Asteroid; Photonen werden wieder abgegeben (in Form von Wärme). Und wenn das Photon in die eine Richtung fliegt, bewegt sich der Asteroid in die andere Richtung…
@AlteWeser
Das wird hier erklärt.
Zunächst einmal verursacht jedes abgestrahlte Wärme-Photon einen kleinen Impuls. Im Mittel werden diese senkrecht zur Oberfläche ausgeübt. Bei einer Kugel würden sie in Richtung des Zentrums wirken – da auf der Seite, die sich gerade aus der Sonne herausgedreht hat, mehr Photonen abgestrahlt werden als auf der kühleren Seite, die sich gerade in die Sonne hinein dreht, kann ein Asteroid somit seine Bahngeschwindigkeit verändern, das ist der Jarkowski-Effekt. Aber eine Kugel würde sich deswegen nicht schneller drehen.
Bei einer ellipsoiden Form hingegen wirken die Kräfte nicht Richtung Zentrum und so kann ein Drehmoment auftreten. Im Wikipedia-Artikel steht, dass bei einem perfekten Ellipsoid wegen der Symmetrie auch keine Veränderung der Rotationsdauer eintritt, aber da die Abstrahlung auf der Abend- und Morgenseite des Objekts nicht gleich groß sind, wäre ich mir da nicht so sicher. Der Unterschied zwischen Abend- und Morgenseite wird natürlich immer kleiner, je schneller der Asteroid sich dreht und je weniger er sich deshalb auf der dunklen Seite abkühlt.
Auf jeden Fall wird jedoch ein unregelmäßiges Objekt ein Drehmoment abbekommen. Man denke sich so etwas wie einen Kegel mit einem Schwerpunkt auf der verdickten Seite und einem langen Arm gegenüber. Der lange Arm würde wie ein Hebel wirken und die Abstrahlung von Wärme an ihm würde den Effekt der Abstrahlung an der kurzen Seite überwiegen. So käme der Asteroid in Rotation.
wird am 21 märtz der astriod einschlagen? habe nämlich angst davor
@christina: Ich weiß das du Angst hast. Aber deine Angst wird nicht verschwinden, wenn du bei jedem neuen Artikel von mir immer die gleiche Frage stellst und dann die Antworten ignorierst. Damit wirst du deine Angst nicht los und ich ärgere mich, weil ständig irgendwelche Kommentare bei meinen Artikel stehen, die nichts mit dem Thema zu tun haben.
Die Welt wird nicht untergehen. Sicher nicht. Aber deine Angst kann niemand für dich wegzaubern. Geh mal zu einem Arzt, der kann dir dabei besser helfen.
@christina: Ja – du hast nur gefragt. Allerdings hast du exakt die gleiche Frage gestern auch schon gestellt (da hast du dich aber „Julia“ genannt). Also entweder ignorierst du die Antworten die man dir gibt – dann darfst du dich nicht wundern wenn du ständig Angst vor dem Weltuntergang hast. Oder du bis weder Christina noch Julia und nur irgendwer, der meint mich hier verarschen zu müssen.
Wenn du ernsthaft wissen willst, ob ein Asteroid einschlägt, dann lies das hier: https://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2010/02/12/asteroidenabwehr-apophis-die-medien-und-wie-man-sich-informiert/
Es schlägt aber kein Asteroid ein. Und wenn so etwas doch einmal bevor stehen sollte, dann brauchst du das nicht irgendwo im Internet fragen. Dann wird das überall im Fernsehen und in allen Zeitungen erklärt werden. Und wenn du doch noch Fragen hast, dann bist du in Zukunft ja auch vielleicht so nennt und schreibst die nicht einfach IRGENDWO hin, wo sie nicht hin gehören, sondern schickst mir ne Mail oder fragst an passender Stelle – zum Beispiel irgendwo, wo es um Asteroideneinschläge geht.
Und falls du mich hier nur verarschen willst, dann darfst du dich nicht wundern, wenn du hier demnächst rausfliegst.
?
DU hast doch gerade danach gefragt!
Was hat dir denn an der Antwort nicht gefallen?
Nein, er wird nicht einschlagen. So weit wir das überblicken können, wir zumindest die nächsten 100 Jahre überhaupt nichts größeres einschlagen.
warum muss ich bei einem astriod zum arzt ich habe janur gefragt ob er einschlagen wird
@Alte Weser:
Das ist im Prinzip ein extrem schwacher Rückstoßeffekt wie bei einem Pistolenschuss. Weil die Masse eines Photons in Relation zum Asteroiden so winzig ist, dauert es mal eben 1 Mio Jahre, bis die Rotation kritisch wird.
„knapp eine Million Jahre“ klingt in menschlichen Maßstäben ja ziemlich lange, aber in astronomischen natürlich nicht. Wenn ich mir dann überlege, dass in z.B. einer Milliarde Jahren solch ein Asteroid quasi schon 1000 mal „auseinandergeflogen“ wäre …
Bedeutet das nicht, dass andererseits die Bruchstücke auch wieder mit anderen Bruchstücken und mit Staub zusammenklumpen? Denn sonst wären ja irgendwann keine Asteroiden mehr übrig, zumindest keine so unregelmäßig geformten.
Wo kommen denn heute die unregelmäßig geformten Asteroiden her?
Ich stelle mir das schon wie einen gewaltigen Zufall vor, dass sich ein paar kleinere Trümmer genau in der richtigen Geschwindigkeit und Richtung begegnen, um aneinander hängen zu bleiben. Aber vielleicht täusche ich mich da, weil man sich diese Dimensionen einfach so schwer vorstellen kann. Hat man so etwas schonmal berechnet? Oder kann man die Entstehung solcher Asteroiden sogar beobachten?
@Peroppi: „Bedeutet das nicht, dass andererseits die Bruchstücke auch wieder mit anderen Bruchstücken und mit Staub zusammenklumpen? Denn sonst wären ja irgendwann keine Asteroiden mehr übrig, zumindest keine so unregelmäßig geformten.“
Ja, Asteroiden verschwinden auch langsam. Früher gab es mehr als heute.
„Wo kommen denn heute die unregelmäßig geformten Asteroiden her?“
Die werden heute nicht mehr produziert; die stammen aus der Zeit der Planetenentstehung vor 4,5 Milliarden Jahren. Da gabs zuerst nur ne große Staubscheibe; der STaub klumpte zusammen zu Asteroiden die wiederum kollidierten und Planeten bildeten. Ein paar blieben übrig und das sind die Asteroiden und Kometen, die heute noch da sind.
@Christina: Ließt du überhaupt noch die Artikel?
Bei „Dieser Asteroid sitzt mitten im Hauptgürtel der Asteroiden; also zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter und bleibt dort auch. Er kommt der Sonne nicht nahe und …“ kannst du schon die Antwort auf deine Frage heraus lesen.
Du willst doch nicht etwa nur provozieren, oder?
(Langsam wird´s sogar einem Stillen Mitleser zu viel. Bewunderung an Florian in dieser Hinsicht. Diese Ruhe hätte ich nicht…)
Dann ist es wirklich enorm beeindruckend, dass wir im richtigen Moment hingeschaut haben, als so ein 4,5 Milliarden Jahre alter fliegender Schutthaufen sich „verkrümelt“.
Danke für den interessanten Artikel und übrigens auch all die anderen! Ich lese schon seit etwa 2012 regelmäßig still mit und finde den Stil sehr angenehm (ja, und deine Geduld ist auch manchmal bewundernswert).
Hilfe!
Hab gerade eine Denkblockade.
Ja, ich weiß, das sollte ich eigentlich beantworten können, aber es gibt manchmal so Tage, da ….
Wenn ein Körper rotiert und sich ein Teil davon ablöst, dreht sich dann der verblieben Rest
a) schneller
b) langsamer
c) gleichbleibend
@Kallewirsch
Die Winkelgeschwindigkeit müsste gleich bleiben, aber der Drehimpuls des Rests wird kleiner, da der wegfliegende Teil etwas davon mitnimmt und die Summe erhalten bleibt (der Trägheitstensor des Rest ändert sich aufgrund der veränderten Form).
@Alderamin
Danke.
Ich hatte jetzt immer das Bild der drehenden Eisläuferin vor Augen, die die Arme anzieht.
Logisch. Impulserhaltung. Hätt ich eigentlich auch drauf kommen können 🙂
@Kallewirsch
Solange die Arme der Eiskunstläuferin noch dran bleiben, hinkt der Vergleich mit den sich ablösenden Teilen 😉
Ich hatte zuerst an den Mond gedacht, der sich von der Erde entfernt, aber auch der hängt per Gravitations-Schlepptau noch irgendwie an der Erde. Da passt die Eiskunstläuferin wieder besser.
Echt, kommt das öfters vor das man den Florian verarschen will. ^^ Das machen dann eh bloß die die eh keine Ahnung haben. Oder vielleicht seinen Beruf nicht ernst nehmen oder was auch immer,,,,,,,,,,,,
Thema Asteroiden: Die großen sind nicht so das Problen, schreib ich mal jetzt so. Eher die mit 20 oder 30,40 Meter. Und wenn se von der Sonne her kommen, ist dann eh etwas ungüstig… Ich persönlich habe nicht…, ja.., Angst oder wie man das nennen möchte. Mir machen die kleinen dinger schon etwas Sorgen… Ich guck auch jeden Tag meine Seiten wo eine Feuerkugel zu sehen war. Weil mich die Daten interessieren. Der eine Astronom oder was das war hat an Hand von dem Bild sagen können wie groß der ungefähr war der am 6.3.14 über Kanada zu sehen war… Ich möcht sowas auch mal schätzen können. Ich bin ja neu in dem Thema, aber ich geh davon aus das der an Hand der Helligkeit die größe geschätzt hat. Was blöderes fällt mir auch nicht ein. Wie sonst…
Naja, Angst brauchen wir nicht haben, da alle 100 Millionen uns ein Meteorit mit mehreren Kilometer Durchmesser uns trifft, letzte war vor 65 Mio. Jahren.. Was mich interessieren würde ob das Leben von den Kometen und Meteoriten auf der Erde gekommen ist, weil das Wasser muss ja nachher auf der Erde gekommen sein… Das Leben kommt bekanntlich aus dem Meer und hat sich über Jahrmillionen immer Komplexer gebildet.
@Ewald Janssen: Es geht hier nicht um Kollisionen.
@Ewald Janssen
Was nicht bedeutet, dass es bis zum nächsten noch 45 Millionen dauern muss, das kann genau so gut in 1000 Jahren sein oder in 130 Millionen. Aber die Chance ist insgesamt klein, und es ist keiner von den Großen (die wir zu 95% schon kennen) bekannt, der in absehbarer Zeit mit der Erde kollidieren könnte.
Die Meteoriten haben den größten Teil des Wassers auf die Erde gebracht und sicher auch eine Menge komplexer Moleküle, die für die Entstehung des Lebens hilfreich gewesen sein könnten.
Es gibt auch die Hypothese der Panspermie, die besagt, dass einfache Mikroben bei Asteroideneinschlägen auf belebten Planeten ins All geschleudert werden können und dann eventuell ihren Weg auf andere Planeten finden können. Diese Chance wäre z.B. für einen Transport vom Mars zur Erde gegeben, man hat eine ganze Reihe (so um die 150) Meteoriten vom Mars auf der Erde gefunden, die hier in den letzten paar Millionen Jahren angekommen sind.
Über den Austausch zwischen Fixsternen haben wir hier schon mal diskutiert, und die Wahrscheinlichkeit dafür ist unendlich viel kleiner, die Flugzeiten erheblich länger, die Strahlenbelastung viel höher, insofern wäre ein solcher Austausch eher unwahrscheinlich. Viel wahrscheinlicher wäre, dass das Leben in den Ozeanen der Erde entstanden ist. Oder evtl. in denen des Mars, wenn der früher als die Erde lebensfreundliche Bedingungen geboten hatte (tut er heute nicht mehr, aber wir wissen, dass das vor Milliarden Jahren mal anders war).
Bisher gibt es keinen Beleg, der dafür sprechen würde, dass das Leben nicht auf der Erde entstanden ist (auch wenn ein Mitdiskutant das hier anders sieht; bitte die Diskussion nicht wieder anfangen).
Das der Herr Freistetter immer schimpfen muss, wenn man mal etwas vom Thema abweicht. 🙂 Ja, ich weiss, man soll beim Thema bleiben.
Ist ja nicht schlimm, ich kann Kritik gut ab, er hat Recht… Alle Achtung, es ist für ihn auch nicht einfach, da es mit viel Stress verbunden ist..
Ich hab die Seite erst vor paar Wochen gefunden. Er möcht halt gern das man beim vorgegebenen Thema bleibt, soviel hab ich schon kapiert…, is ja richtig….. Gut, mein erster kommentar war jetzt auch nicht unbedingt das Thema, eigentlich überhaupt nicht. *lach*
Wie auch immer, die Asteroiden und Kometen Geschichten sind Hammer. Steh da voll drauf….So Long, weltbester Ewald. 🙂
Der Komet kann doch nur Eis verlieren, wenn er ein Medium wie Luft durchläuft, oder wie hier sind das Partikel die die Sonne ins Weltall hinausschleudert, da kein Medium vorhanden ist, man kann doch sagen das es sich um Gefriertrocknung handelt, da Molekühle rausgelöst werden. Müsste doch funktionieren, wenn man Sand und Staub mit Wasser in Stickstoff tiefgefriert, den Klumpen in ein Vakuum-Gefäß versetzt, ihn weiter bei minus 190 Grad Celsius kühlt wäre ja kein Problem. In diesem Zustand Strahlung drauf geben, müsste der Versuch doch das Gleiche zeigen wie in der Realität, nur viel schneller da die Masse nicht vorhanden ist, aber der Effekt ist derselbe… Wurde ein solcher Versuch schon mal durchgeführt?
@Ewald Janssen: „Der Komet kann doch nur Eis verlieren, wenn er ein Medium wie Luft durchläuft, oder wie hier sind das Partikel die die Sonne ins Weltall hinausschleudert, da kein Medium vorhanden ist, man kann doch sagen das es sich um Gefriertrocknung handelt, da Molekühle rausgelöst werden. „
Ich hab keine Ahnung, was du meinst. Wenn eine Kraft auf die Partikel wirkt und ihre Geschwindigkeit erhöht und diese Geschwindigkeit größer als die Fluchtgeschwindigkeit des Kometen ist, dann fliegen sie ins All. Luft hat damit absolut nichts zu tun.
@Ewald Janssen
Wenn Eis im Sonnenlicht im Vakuum erwärmt wird, verwandelt es sich gleich in Gas. Die Teilchen eines Gases erreichen leicht die Fluchtgeschwindigkeite eines Kometenkerns und können ihm entkommen. Den Rest erledigt der Sonnenwird und die UV-Strahlung, die die Wassermoleküle ionisieren kann. Dann reagieren sie auf die vom Sonnenwind (ebenfalls elektrisch geladene Teilchen) mitgeführten Magnetfelder.
Wo das Eis wegsublimiert, wird auch Staub aus dem Kometen gelöst. Auch den kann der Sonnenwind wegblasen. Es ergeben sich dann zwei getrennte Schweife, ein meist gelber Staubschweif und ein blauer bis grüner Plasmaschweif. Siehe z.B. Hale-Bopp:
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/Comet_Hale-Bopp_1995O1.jpg