Foto: panthermedia.net/ Dr-Lange
Mit dem Very Large Telescope (VLT) der Europäischen Südsternwarte (ESO) in Chile haben Astronominnen und Astronomen 42 der größten Objekte im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter fotografiert. Zum ersten Mal konnten die größten Asteroiden so deutlich abgelichtet werden.
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Zwischen den Planetenbahnen von Mars und Jupiter befindet sich der Asteroidengürtel – auch Planetoidengürtel oder Hauptgürtel genannt. Dieser Bereich im Sonnensystem weist eine starke Ansammlung von Asteroiden auf. Bis 2017 wurden über 650.000 solcher Objekte erfasst.
Hundeknochen: Asteroiden weisen eigenartige Formen auf
Bei den neuen Beobachtungen stellten die Astronomen ein breites Spektrum an seltsamen Formen fest. Sie reichen von kugelförmig bis hin zu Hundeknochen. Die Aufnahmen helfen den Forschenden, die Ursprünge der Asteroiden in unserem Sonnensystem zu analysieren. Die scharfen Fotos stellen einen großen Fortschritt bei der Erforschung von Asteroiden dar. Möglich wird das durch bodengestützte Teleskope. Die Antworten zu der ultimativen Frage nach dem Leben und der Entstehung des Universums werden so noch konkreter.
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Die Asteroidenstudie erscheint im Fachmagazin Astronomy & Astrophysics.
Asteroid: Viele unbekannte Komponenten
Bislang gab es nur wenige detaillierte Beobachtungen von Asteroiden. Merkmale wie die Dichte oder 3D-Formen lagen bis zu den neuen Aufnahmen weitestgehend im Verborgenen. Vernazza und sein Team wollten dieses “schwarze Loch” sichtbar machen und untersuchten die wichtigsten Himmelskörper im Asteroidengürtel gründlich.
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42 Asteroiden fotografiert
Fast alle 42 Objekte sind laut Stichprobe größer als 100 Kilometer (km). Außerdem haben die Forschenden sehr viele Asteroiden des Gürtels abgebildet, die größer als 200 km sind (20 von 23). Zu den größten Asteroiden gehören Ceres und Vesta.
Ceres ist der einzige Zwergplanet im inneren Sonnensystem. Mit einem Durchmesser von 940 km stellt Ceres das größte und massereichste Objekt des Asteroidengürtels dar. Vesta weist mit 520 km einen mittleren Durchmesser auf und ist nach Pallas der zweitgrößte Asteroid im Hauptgürtel. Mit circa 2,6·10²⁰ Kilogramm ist Vesta aber der schwerste Asteroid. An Masse wird er nur von Ceres übertroffen.
Zu den kleinsten untersuchten Asteroiden zählen Urania und Ausonia – jeweils nur etwa 90 Kilometer groß. Urania wurde am 22. Juli 1854 von John R. Hind am George-Bishop-Observatorium entdeckt. Am 10. Februar 1861 entdeckte der italienische Astronom Annibale De Gasparis am Osservatorio Astronomico di Capodimonte Ausonia.
Asteroiden lassen sich in zwei Familien unterteilen
Die Astronomen rekonstruierten die Formen der Objekte und stellten fest, dass sich die Asteroiden in zwei Familien unterteilen lassen. Hygiea und Ceres sind beispielsweise fast perfekt kugelförmig. Andere weisen eigenartige, längliche Formen auf. Absoluter Vorreiter dieser Gruppe ist der „Hundeknochen“-Asteroid Kleopatra. Im September 2021 hat die ESO die bislang besten Bilder von Kleopatra geschossen.
Große Unterschiede in der Dichte
Durch die Kombination der Formen der Asteroiden mit Informationen über ihre Massen fand das Team heraus, dass sich die Dichten innerhalb der Probe erheblich unterscheiden. Die vier am wenigsten dichten Asteroiden, darunter Lamberta und Sylvia, haben eine Dichte von etwa 1,3 Gramm pro Kubikzentimeter, was in etwa der Dichte von Kohle entspricht. Psyche und Kalliope, die dichtesten Asteroiden, weisen Dichten von 3,9 bzw. 4,4 Gramm pro Kubikzentimeter auf. Das entspricht mehr als die Dichte von Diamant (3,5 Gramm pro Kubikzentimeter). Woher kommen diese großen Unterschiede in der Dichte?
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Die Untersuchungen weisen darauf hin, dass die Zusammensetzung der Asteroiden stark variiert. Das wiederum liefert wichtige Hinweise auf die Herkunft der Objekte.
Durch die neuen Erkenntnisse wird die Theorie gestützt, dass sich Asteroiden mit der geringsten Dichte in den abgelegenen Regionen jenseits der Neptunbahn gebildet haben. Zu ihrem heutigen Standort sind sie migriert.
Weitere Detailaufnahmen erhoffen sich die Astronomen mit dem kommenden Extremely Large Telescope (ELT) der ESO, das derzeit in Chile gebaut wird.
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