Phaethon - Asteroid oder Komet?

Ein bizarrer blauer Asteroid, der sich wie ein Komet verhält und für den jährlichen Meteorstrom der Geminiden verantwortlich zu sein scheint, hatte im Dezember 2017 einen relativ nahen Vorbeiflug an der Erde. Dies gab den Astronomen die Gelegenheit, das Objekt mit bis dahin unerreichter Genauigkeit zu untersuchen. Sie fanden heraus, dass der Asteroid noch seltsamer ist, als sie es sich vorgestellt hatten.

Asteroid 3200 Phaethon ist ein spezieller Weltraumfelsen mit einer seltenen blauen Farbe und einer extrem exzentrischen Umlaufbahn, bei der sich das Objekt im Perihel der Sonne bis auf 0,1398 AE nähert und im Aphel bis auf 2,4028 AE von der Sonne entfernt. Seine Umlaufbahn dauert rund 1,4 Jahre. Diese Art der Umlaufbahn wäre typischer für einen Kometen als für einen Asteroiden.

Aber während Phaethon sich wie ein Komet verhält, sieht er nicht wie einer aus. Wenn Kometen der Sonne nahe kommen, bilden sie eine Koma und einen langen Schweif aus Gas und Staub aus. Phaethon sieht jedoch immer wie ein kleiner Fleck aus, der durch den Raum schwebt.

Am 16. Dezember 2017 näherte sich Phaethon der Erde bis auf 10,3 Millionen Kilometer. Dies war die größte Annäherung seit 1974. Während Amateurastronomen ihre Teleskope auf das Objekt richteten, um einen flüchtigen Blick von Phaethon zu erhaschen, nutzten Astronomen in den Observatorien auf der ganzen Welt die Gelegenheit mehr darüber zu erfahren, was das Objekt ist und woher es stammt.

Teddy Kareta, ein Doktorand an der Universität von Arizona, der eine internationale Kampagne zur Untersuchung Phaethons während des Vorbeiflugs leitete, präsentierte die Ergebnisse seines Teams bei der 50. Jahrestagung der Abteilung für Planetenwissenschaften der American Astronomical Society am 23. Oktober 2018. Kareta und seine Kollegen beobachteten Phaethons engen Vorbeiflug mit dem Infrarot-Teleskop der NASA auf dem Mauna Kea in Hawaii und dem Tillinghast-Teleskop am Mount Hopkins in Arizona.

Einer ihrer Befunde könnte die vorherrschende Theorie über den Ursprung Phaethons zum kippen bringen. Astronomen haben lange vermutet, dass Phaethon ein Fragment des viel größeren blauen Asteroiden Pallas ist. Aber die Albedo von Pallas ist ungefähr doppelt so hoch wie die von Phaethon, sagte Kareta und fügte hinzu, dass Phaethon eine Albedo von nur etwa 8 Prozent hat und damit etwas heller als Holzkohle ist.

Die Forscher fanden auch heraus, dass die Oberfläche von Phaethon überall gleichmäßig blau ist, was bedeutet, dass das Objekt durch die Hitze der Sonne gleichmäßig versengt oder „gekocht“ wurde. Während Phaethons Reise um die Sonne wird er auf eine Temperatur bis zu 800 Grad Celsius erhitzt. Dies ist so heiß, dass Metalle auf seiner Oberfläche weich werden, fügte Kareta hinzu.

Entstehung des Geminiden-Meteorstroms

Der Geminiden-Meteorstrom, der jedes Jahr im Dezember stattfindet, ist der einzige Meteorschauer, der scheinbar nicht von einem Kometen stammt. Kometen sind Objekte aus einer Mischung von Eis, lockerem Gestein, Staub und gefrorenen Gasen. Wenn ein Komet der Sonne nahe kommt, verdampft ein Teil des Kometen-Materials und bildet eine Koma um den Kometenkern. Der Kometenschweif entsteht, wenn unter dem Einfluss des Strahlungsdrucks von der Sonne der Dampf und die kleinen Staubteilchen vom Kometenkern weggerissen und in die der Sonne entgegengesetzte Richtung fortgeweht werden. Wenn die Erde einen solchen Kometenschweif durchquert, kommt es zu einem Meteorschauer.

Asteroiden wie Phaethon sind Gesteinsobjekte, die sich nicht so verhalten wie Kometen wenn sie der Sonne nahe kommen. Bevor Phaethon 1983 entdeckt wurde, hatten Astronomen keine Ahnung, woher die Geminiden ihren Ursprung haben. Nachdem die Astronomen festgestellt hatten, dass Phaethons Umlaufbahn der Spur von Partikeln entsprach, die den jährlichen Meteoritenschauer verursachten, stellten Astronomen fest, dass Phaethon die Quelle sein müsste.

Wie Phaethon diese Spur aus Partikeln geschaffen hat bleibt ein Rätsel, sagte Kareta. Während es möglich wäre, dass das Material welches von der Oberfläche des Asteroiden hinweggefegt wird zum Partikelstrom beiträgt, ist die Menge an Staub die von Phaethon stammen könnte, bei weitem nicht genug, um den Geminiden-Meteorstrom zu erklären.

„Eine Möglichkeit wäre, dass Phaethon mit einem anderen Objekt kollidierte und die Geminiden das Abfallprodukt dieser katastrophalen Kollision sind“, sagte Kareta.

Eine weitere Möglichkeit wäre, dass Phaethon ein schlafender Komet ist oder ein Komet, der im Laufe der Zeit durch seine unzähligen Annäherungen an die Sonne alle seine flüchtigen Stoffe verloren hat und zu einem Asteroiden wurde.

Phaethon sieht eher wie ein Asteroid als wie ein Komet aus, zeigt aber Eigenschaften von beiden. Er hat keine Koma und keinen Schweif, was für Kometen charakteristisch ist. Aber es gibt einen winzigen Staubschweif, wenn er der Sonne nahe kommt. Dieser Prozess ähnelt einem trockenen Flussbett, dass in der Nachmittagshitze aufbricht. Mitarbeiter der Universität von Arizona sagten in einem Statement: „Diese Art von Aktivität wurde erst an zwei Objekten im gesamten Sonnensystem beobachtet – bei Phaethon und bei 2005 UD. Bei diesen beiden scheinen die Grenzen zwischen Kometen und Asteroiden zu verschwimmen.

DESTINY+ : Eine geplante Mission zu Phaethon

Erkenntnisse aus dieser neuen Forschung werden für Wissenschaftler der Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) von Nutzen sein, da derzeit von JAXA eine Mission mit Namen DESTINY+ zu Phaethon geplant ist. (Destiny ist die Abkürzung für Demonstration and Experiment of Space Technology for Interplanetary Voyage, Phaethon Fyby and Dust Science)

DESTINY+ wird zu Phaethon und anderen erdnahen Objekten fliegen um zu untersuchen, wie Staub von diesen Objekten ausgestoßen wird. Dies sollte dazu beitragen, Phaethons winzigen Staubschweif zu erklären. DESTINY+ könnte Wissenschaftlern helfen herauszufinden, ob Phaethon ein Asteroid, ein Komet oder etwas anderes ist.

DESTINY+ soll im Jahr 2022 starten und wird nicht nur einen Vorbeiflug am Asteroiden 3200 Phaethon und anderen erdnahen Objekten durchführen, sondern auch die Tauglichkeit von Ionenantrieben für Weltraummissionen testen und die Natur und Herkunft von kosmischen Staub untersuchen. JAXA arbeitet bei dieser Mission mit der deutschen Raumfahrtagentur DLR zusammen.

Quelle: https://www.space.com

27. Oktober 2018/SP
Verein Kuffner-Sternwarte