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Veröffentlicht: 05.04.2016, 16:01 Uhr

Das Ende erdnaher Asteroiden Die Sonne lässt es heftig krachen

Asteroiden, die die Erdbahn kreuzen, beenden ihr Dasein nicht erst durch den finalen Sturz in die Sonne. Sie werden schon in größerer Entfernung durch die starke Strahlung in ihre Bestandteile aufgelöst.

von Hermann-Michael Hahn
© Lauri Voutilainen Ein Asteroiden löst sich auf dem Flug in Richtung Sonne auf (Illustration).

Die im Sonnensystem vagabundierenden Asteroiden, die von Zeit zu Zeit die Erdbahn kreuzen, ereilt alle das gleiche Schicksal: Irgendwann stürzen sie in die Sonne. Das war zumindest die jahrzehntelang vorherrschende Meinung der Astronomen. Eine Studie einer internationalen Forschergruppe kommt nun zu einem ganz anderen Ergebnis: Danach endet das Dasein der meisten dieser erdnahen Asteroiden bereits in einer viel größeren Entfernung von unserem Zentralgestirn als gedacht.

Das Ergebnis ist eine Zufallsentdeckung. Eigentlich wollten die Astronomen um Mikael Granvik von der Universität Helsinki ein neues, auf aktuellen Beobachtungen basierendes Modell zur Abschätzung der Häufigkeiten von Asteroiden unterschiedlichster Größe entwickeln, die sich im erdnahen Bereich des Sonnensystems aufhalten. Anhand solcher Modelle lassen sich Risiken einer Kollision bei zukünftigen Raumsonden-Missionen, aber auch Wahrscheinlichkeiten eines Zusammenpralls mit der Erde besser ableiten. Die Forscher um Granvik dürften daher nicht schlecht gestaunt haben, als sie am Ende deutlich mehr als das angestrebte Ziel erreicht hatten. Ihr Ergebnis erklärt nämlich auch einige rätselhafte Ungereimtheiten bisheriger Asteroiden-Statistiken.

Herausgekickt aus stabilen Umlaufbahnen

Die meisten erdnahen Objekte stammen ursprünglich aus dem Asteroidengürtel, der zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter angesiedelt ist. Dort sind sie im Laufe der rund 4,6 Milliarden Jahre währenden Geschichte des Sonnensystems zunächst auf sogenannte Jupiter-resonante Umlaufbahnen geraten. Diese haben Umlaufzeiten, die in einem kleinen ganzzahligen Verhältnis zur Jupiterumlaufzeit stehen, also etwa 2 zu 3, 3 zu 4 oder auch 3 zu 5. Jupiter umrundet die Sonne einmal in 11,86 Jahren. Auf den resonanten Asteroidenbahnen wirkt die Anziehungskraft des Riesenplaneten immer an der gleichen Stelle besonders stark ein. Ein Gesteinsbrocken kann dadurch langfristig aus dem Gürtel geworfen werden und auf eine Bahn geraten, die schließlich die Erdbahn kreuzt und das Objekt sogar irgendwann bis in die Nähe der Sonne führt.

JPL-Grafik Asteroiden im  Sonnensystem. © Nasa, JPL-Caltech Vergrößern 1400 größere erdnahe Objekte ziehen ihre gefährlichen Bahnen im Sonnensystem.

Auf den ersten Blick würde man erwarten, dass hierbei das Verhältnis zwischen größeren und kleineren Himmelskörpern keine Rolle spielt: Jene Asteroiden, deren Bahnen durch die störenden Einflüsse von Jupiter im Laufe von Jahrmillionen oder auch Jahrmilliarden bis in den erdnahen Raum hinein verändert wurden, werden auch immer näher an die Sonne herangetrieben - vorausgesetzt, sie sind nicht zuvor bereits mit der Erde kollidiert. Die Kollisionswahrscheinlichkeit hängt aber nicht von der Größe des Objektes ab, sondern auch von der Zusammensetzung.

Brocken zerbröseln durch Sonneneinstrahlung

Zu den rätselhaften Ungereimtheiten bisheriger Beobachtungsdaten gehört, dass es auffallend wenig dunkle Asteroiden gibt, die nahe an die Sonne herankommen. Und auch insgesamt bleibt der Anteil an Asteroiden, die extrem nahe an die Sonne herankommen, weit hinter den Modellrechnungen zurück.

Wie Granvik und seine Kollegen in der Zeitschrift „Nature“ berichten, lässt sich diese Diskrepanz am einfachsten erklären, wenn sich das Ende der sonnennahen Asteroiden anders abspielt, als man es sich bislang vorgestellt hat. Die erdnahen Objekte verschwinden nicht erst durch den finalen Sturz in die Sonne von der kosmischen Bühne. Sie werden offenbar schon viel früher in größerer Entfernung durch die dort zu starke Sonneneinstrahlung in ihre Bestandteile aufgelöst. Dass davon Asteroiden mit einer dunklen Oberfläche deutlich stärker betroffen sind als jene mit einer helleren Oberfläche, könnte zum einen an der höheren Wärmeabsorption liegen - eine hellere Oberfläche lässt nämlich weniger Strahlung in den Gesteinsbrocken eindringen. Möglicherweise bestehen dunklere Asteroiden zusätzlich auch aus einem poröseren oder brüchigeren Material.

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Damit braucht sich die Astronomenwelt auch nicht länger darüber zu wundern, dass bei vielen alljährlich auftretenden Meteorströmen, die normalerweise mit zerfallenden Kometen oder - vereinzelt - mit fragmentierten Asteroiden in Verbindung gebracht werden, kein solcher Mutterkörper bekannt ist: Die Zerstörungsrate von Asteroiden ist bislang massiv unterschätzt worden. Und damit dürften auch viel mehr Meteorströme nicht von Kometen, sondern von längst zerstörten sonnennahen Asteroiden stammen.

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