Rosettas Osiris-Kameras enthüllen die Natur des Asteroiden Steins
Die mit den Osiris-Kameras auf Rosetta erstellten Nahaufnahmen des Asteroiden (2867) Steins liefern umfangreiche neue Erkenntnisse über die physikalischen Eigenschaften dieses Hauptgürtel-Asteroiden. Steins ist ein lockerer "Trümmerhaufen", der durch den YORP-Effekt zu einer rautenförmigen Form geschliffen wurde.
Dies ist das erstemal, dass dieser Effekt bei einem Hauptgürtel-Asteroiden zu sehen ist. Über die Ergebnisse wurde von H. Uwe Keller und Kollegen in der Zeitschrift Science vom 8. Januar 2010 berichtet.
Die meisten Modelle über die Entstehung des Sonnensystems gehen davon aus, dass sich die Planeten durch Kollision und schließlich durch Verschmelzung von Planetesimalen gebildet haben. Jenseits des Mars verhinderte die Schwerkraft des Riesenplaneten Jupiter die Bildung eines planetengroßen Körpers, da er die Bahnen vieler Planetesimale durch seine immense Gravitation störte. Die restlichen Objekte, von denen einige hunderte Kilometer groß waren, wurden durch häufige Kollisionen im Laufe der Zeit fragmentiert. Heute umkreisen die meisten dieser Objekte zwischen Mars und Jupiter die Sonne, in jener Zone die Asteroidengürtel genannt wird.
Asteroiden sind von Interesse, weil sie aufgrund ihrer Zusammensetzung Informationen über die Entstehung und Frühzeit des Sonnensystems liefern. Asteroid (2867) Steins, ein E-Typ-Asteroid, gehört zu den seltenen Asteroiden. E-Typ-Asteroiden haben eine hohe Albedo. Ihre Zusammensetzung ist vermutlich ähnlich der von Meteoriten, die enstatithältige Achondrite sind. Nur ein paar Dutzend dieser Asteroiden wurden bis jetzt nachgewiesen.
In den Ergebnissen, über die in der Science-Ausgabe vom 8. Januar 2010 von H. Uwe Keller und Kollegen berichtet wurden, wird von Beobachtungen des Asteroiden (2867) Steins berichtet, die während des Fly by von Rosetta am 5. September 2008 gemacht worden sind.
Dies ist das erste Mal, dass eine Nahaufnahme eines E-Typ-Asteroiden vorliegt. Die größte Annäherung an den Asteroiden war um 18:38 UTC in einer Entfernung von nur 803 km. Rund 60% der Oberfläche wurde bei diesem Vorbeiflug fotografiert. Einzigartige Aufnahmen von denen wichtige physikalische Eigenschaften abgeleitet werden konnten, war die Folge. Als er Anfang 2004 als eines der Ziele für einen engen Vorbeiflug der Raumsonde Rosetta ausgewählt wurde, war nur sehr wenig über diesen Asteroiden bekannt. Zu jener Zeit wurde er als E-Typ-Asteroid auf der Grundlage seines Spektrums im optischen und nahen Infrarot und seiner hohen Albedo klassifiziert. Später ergaben bodengestützte Aufnahmen einen Durchmesser von ca 4,6 km und eine Rotationsperiode von etwa 6 Stunden.
Die neuen OSIRIS-Aufnahmen zeigen Steins als abgeplattetes Objekt mit einer Größe von 6,67 x 5,81 x 4,47 km. Seine Oberfläche ist hauptsächlich mit flachen Kratern bedeckt, von denen die größeren in ihrem Inneren kleinere Impaktkrater aufweisen. Die Analyse der Einschlagskrater ergibt ein Defizit von kleineren Kratern (mit Durchmessern von weniger als 0,5 km), was Keller und Kollegen als ein Ergebnis des Yarkovsky-O`Keefe-Radzievskii-Paddack YORP* Effekts interpretiert. Erdrutsche, die zur Auffüllung kleinerer Krater beitrugen, wären die Auswirkungen dieses Effekts.
Dies ist das erstemal, dass der YORP-Effekt bei einem Hauptgürtelasteroiden zu sehen war. Zwei bemerkentswerte Eigenschaften sind auf den Bildern, die vom nahen Vorbeiflug stammen, klar zu erkennen: Ein großer, 2,1 km großer Krater am Südpol und eine Kette von Kleinkratern, welche sich von diesem Krater nach Norden hin ausdehnen. Diese Formationen deuten darauf hin, dass Steins das Ziel eines großen Impakts war, der seine innere Struktur zerstörte und einen „Trümmerhaufen“ zurück ließ. Diese Art von lose gebundener Struktur steht im Einklang mit der Hypothese eines YORP-Effekt.
Detaillierte Studien der OSIRIS-Bilder gaben Keller uns seinen Kollegen die Möglichkeit, die Natur Steins als E-Typ-Asteroid zu bestätigen - Albedo und spektrale Charakteristika stehen im Einklang mit der Klassifikation – und zeigen, dass es keine messbare Variation in der Oberflächenfarbe gibt, was ein Hinweis für eine homogene Zusammensetzung wäre.
YORP-Effekt
Der Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack Effekt, auch YORP-Effekt genannt, ist eine Variation des Yarkovsky-Effekts und beschreibt, wie sich die Rotations-Bewegung kleiner Körper (z.B. Asteroiden, Kometen) unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung ändert.
Dieser Effekt beruht auf dem Sonnenlicht, das auf Asteroiden und Kometen trifft und deren Oberfläche erwärmt. Wenn diese Objekte ihre Wärme wieder abstrahlem, führt dies zu einem leichten Rückstosseffekt; der Körper erhält einen Drehmoment und ändert seine Rotationsbewegung. Verstärkt wird dieser Effekt noch durch die in der Regel asymmetrisch geformten Oberflächen von Asteroiden und Kometen; Manche Objekte beginnen unter diesem Einfluss sogar nach oben und unten zu taumeln.
15. Januar 2010/SP
Verein Kuffner-Sternwarte
