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Radaraufnahme des erdnahen Asteroiden "2005 YU55" beim Vorbeiflug an der Erde am 19. April 2010. Der damalige Abstand von der Erde entsprach noch 2,4 Millionen Kilometer und damit der sechsfachen Monddistanz zur Erde. | Copyright: Arecibo Observatory/Michael Nolan

Washington/ USA - Am kommenden Dienstag wird der 400 Meter durchmessende Asteroid "2005 YU55" in weniger als 324.600 Kilometern Entfernung und damit innerhalb der Mondumlaufbahn die Erde passieren. Dass der Asteroid trotz dieser Nähe eine Gefahr für die Erde darstellt, schließen Astronomen zwar aus, doch erhoffen sie sich von der Beobachtung des einzigartigen Vorbeiflugs wichtige wissenschaftliche Informationen.

Schon heute beginnen Astronomen weltweit mit der Anpeilung des sich im Anflug befindenden Asteroiden. Unter anderem wird "2005 YU55" dann von der 70 Meter großen Radarantenne des "Deep Space Network" der NASA, vom "Goldstone Deep Space Communications Complex" in der Mojave-Wüste und schlussendlich, vom 6. bis zum 10 November auch vom Arecibo-Radioteleskop auf Puerto Rico beobachtet und verfolgt werden.

Laut NASA ist die Flugbahn des Asteroiden sehr gut bekannt. "Am Punkt seiner dichtesten Annäherung wird '2005 YU55' die Erde in einem Abstand passieren, der dem 0,85-fachen des Abstands zwischen Erde und Mond entspricht. Dennoch wird die Schwerkraftwirkung des Asteroiden keinerlei Auswirkung auf die Erde haben - weder auf die Gezeiten und ganz bestimmt auch nicht auf die Plattentektonik." Auch wenn der Asteroid sich in regelmäßigen Abständen den inneren Planeten nähert, so wird ihn der bevorstehende Vorbeiflug so dicht an der Erde vorbeiführen, wie in den nächsten 200 Jahren nicht mehr.

Die Auflösung der Radarbeobachtungen sollen Bilder des Asteroiden mit einer Auflösung von zwei Metern pro Pixel ermöglichen, anhand derer zahlreiche Oberflächendetails abgebildet werden könnten.

Astronomen vermuten, dass der Asteroid annähernd kugelförmig ist und sich alle 18 Stunden einmal um die eigene Achse dreht. Die Oberfläche von "2005 YU55" dürfte im sichtbaren Licht dunkler als Kohle sein. Hobby-Astronomen, die den Asteroiden beobachten wollen, benötige hierfür Teleskope von mindestens 15 Zentimetern Durchmesser.

Während zuletzt 1976 ein derart großer Brocken die Erde passierte, steht die nächste Annäherung eines vergleichbar großen Asteroiden laut NASA erst wieder im Jahre 2028 an.


Weiter siehe:
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Washington/ USA - Kaum sind die Reste des Kometen Elenin, von dem einige befürchtete hatten, seine Kraft könnten sich schädigend auch auf das innere Sonnensystem auswirken (...wir berichteten), wieder im All verschwunden, kündigt sich weiterer kosmischer Besuch an: Am Dienstag und Mittwoch wird der große Asteroid "2005 YU55" das Erde-Mond-System durchfliegen und dabei die Erde um lediglich - wenn auch sichere - 324.600 Kilometer verfehlen. Während die Erde also mit einer Art kosmischen Streifschuss davonkommt, kommt der rund 400 Meter große Asteroid dem Mond hingegen deutlich näher. Zu Spekulationen darüber, der Mond könne von dem Asteroiden getroffen oder gar zerstört werden, hat sich nun auch ein Experte der NASA geäußert.

Seit 35 Jahren ist kein Asteroid von vergleichbarer Größe der Erde so nahe gekommen wie "2005 YU55". Während die dichteste Annäherung des Asteroiden an unseren Planeten immerhin noch rund 325.000 Kilometern und damit der 0,85-fachen Entfernung zwischen Erde und Mond entspricht, kommt er dem Erdtrabanten mit 239.000 Kilometern Distanz nach bisherigen Berechnungen schon deutlich näher.

Schon mehren sich gerade in Internetforen Spekulationen, dass schon leichte Veränderungen der Bahn des Asteroiden diesen auf Kollisionskurs mit dem Mond bringen könnten. Besonders befeuert wurden entsprechende Befürchtungen durch den US-Astronom und prominenten Vertreter von Theorien um künstliche Strukturen auf Mond und Mars, sowie zahlreicher Verschwörungstheorien rund um die US-Raumfahrt (enterprisemission.com), in einem Radiointerview mit dem US-Privatsender "Revolution Radio" (freedomslips.com/revolutionradio), der sich auf nicht weitere genannte Insider-Quellen beruft, wonach selbst Militärs, Regierungen und Wissenschaftler eine Kollision des Asteroiden mit dem Mond nicht ausschließen wollen bzw. können.

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Das am 7. November 2011 erstellte Radarbild des Asteroiden "2005 YU55". | Copyright: NASA / JPL-Caltech

Pasadena/ USA - Mit der Antenne des Goldstone Radioteleskops als Teil des "Deep Space Network" der NASA in Kalifornien haben Astronomen nun eine erste neue Radaraufnahme des sich derzeit dem Erde-Mond-System nähernden Großasteroiden "2005 YU55"erstellt. Der Asteroid wird in der Nacht auf den 9. November 2011 die Erde in nur 324.600 Kilometern aber damit auch in sicherer Entfernung passieren (...wir berichteten 1, 2).

Die neue Aufnahme stammt vom 7. November 2011 als sich der Asteroid noch rund 1,38 Millionen Kilometer von der Erde entfernt befand. Mit rund 400 Metern hat "2005 YU55" die Größe eines Fugzeugträgers und wird noch bis zum 10. November von zahlreichen Teleskopen, darunter ab dem 8. November auch vom Arecibo-Radioteleskop auf Puerto Rico, genauestens verfolgt und abgebildet.

Laut NASA ist die Flugbahn des Asteroiden sehr gut bekannt. "Am Punkt seiner dichtesten Annäherung wird '2005 YU55' die Erde in einem Abstand passieren, der dem 0,85-fachen des Abstands zwischen Erde und Mond entspricht. Dennoch wird die Schwerkraftwirkung des Asteroiden keinerlei Auswirkung auf die Erde haben - weder auf die Gezeiten und ganz bestimmt auch nicht auf die Plattentektonik." Auch wenn der Asteroid sich in regelmäßigen Abständen den inneren Planeten nähert, so wird ihn der bevorstehende Vorbeiflug so dicht an der Erde vorbeiführen, wie in den nächsten 200 Jahren nicht mehr. Befürchtungen, der Asteroid könnte zwar nicht die Erde, dafür aber am Morgen des 9. November den Mond treffen (...wir berichteten), wurden von NASA-Experten verworfen. Nach bisherigen Berechnungen passiert "2005 YU55" auch den Erdtrabanten in einem engen aber sicheren Abstand von immerhin noch 239.000 Kilometern Distanz.


Quellen: grenzwissenschaft-aktuell.de / nasa.gov



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Pasadena/ USA - Nachdem der erdnahe Asteroid "2005 YU55" vergangenen Woche das Erde-Mond-System noch innerhalb der Mondbahn durchkreuzte, ohne dass der kosmische Brocken von rund 400 Metern Größe weder die Erde noch den Mond traf (...wir berichteten 1, 2), hat die NASA neue Aufnahmen, darunter auch eine Einzelbildanimation der Radaraufnahmen des Asteroiden veröffentlicht. Diese zeigen neben der Rotation des Körpers auch Oberflächenstrukturen.

Die Bilder des Radarfilms selbst stammen von Beobachtungen des Asteroiden mit der Antenne des "Deep Space Network" der NASA in Goldstone, Kalifornien, die am 7. November 2011 zwischen 11:24 Uhr und 2:24 Uhr Ortszeit gemacht werden konnten, als "YU55" noch rund 1,4 Milliarden Kilometer von der Erde entfernt war. Seine dichteste Annäherung an die Erde erreichte der Asteroid mit 324.600 Kilometern.


Jedes Einzelbild des Videos stellt eine Bewegungsdauer des Asteroiden von rund 20 Minuten dar. Insgesamt hat der Asteroid eine Eigenrotationszeit von rund 18 Stunden. Die Aufnahmen zeigen Details der Asteroidenoberfläche mit einer Auflösung von 4 Metern pro Pixel. "Der Vorbeiflug von '2005 YU55' hat uns eine gewaltige Datenmenge beschert, die wir derzeit immer noch auswerten", erläutert der Goldstone-Radar-Astronom Lance Benner vom "Jet Propulsion Laboratory" (JPL) der NASA. "Die Filmsequenz zeigt erstaunliche Details und Hinweise auf Aushöhlungen, einen Grat entlang des Äquators des Asteroiden und zahlreiche Strukturen, bei denen es sich wahrscheinlich um großes Geröll handelt."

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Nahaufnahme des Asteroiden Lutetia durch die Raumsonde "Roesetta", aufgenommen im Juli 2010. (Klicken sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: ESA 2010 MPS for OSIRIS Team MPS/UPD/LAM/IAA/RSSD/INTA/UPM/DASP/IDA

Heidelberg/ Deutschland - Der Asteroid Lutetia dürfte ein Überbleibsel aus demselben Material sein, aus dem einst Erde, Venus und Merkur entstanden sind. Zu dieser Einschätzung kommt ein internationales Astronomenteam anhand von Beobachtungen der ESA-Raumsonde, des "New Technology Telescope" der "Europäischen Südtsernwarte" und von Teleskopen der NASA. Wie die Beobachtungen weiterhin zeigen, stimmen die Eigenschaften des Asteroiden mit denen einer seltenen Meteoritenart überein, die sich nach heutiger Vorstellung in den innersten Bereichen des Sonnensystems gebildet hat. Auch die Existenz von Lutetia dürfte dort begonnen haben und wäre dann später nach außen auf ihre jetzigen Position im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter gewandert.

- Bei dieser Meldung handelt es sich um eine Pressemitteilung der Europäischen Südtsernwarte (ESO), eso.org

Ein Team von Astronomen von französischen und nordamerikanischen Universitäten hat den ungewöhnlichen Asteroiden Lutetia detailliert über einen großen Wellenlängenbereich hinweg untersucht, um seine Zusammensetzung zu bestimmen. Daten der OSIRIS-Kamera auf der Raumsonde Rosetta der ESA, des "New Technology Telescope" (NTT) am La Silla Observatorium der ESO in Chile, der Infrared Telescope Facility der NASA auf Hawaii und des Spitzer Space Telescope wurden dazu zum umfassendsten Spektrum kombiniert, das jemals von einem Asteroiden gewonnen wurde.

Das Lutetia-Spektrum wurde dann mit den Spektren verschiedener Meteoriten verglichen, die man auf der Erde gefunden und ausführlich im Labor untersucht hat. Nur ein einziger Meteoritentyp, die so genannten Enstatit-Chondriten, stimmte über den gesamten Spektralbereich mit Lutetia überein.

Enstatit-Chondriten bestehen aus Material aus der Entstehungszeit des Sonnensystems. Man geht davon aus, dass sie nahe der jungen Sonne entstanden sind, und dass diese Sorte von Objekt eine der Hauptzutaten für die Entstehung der Gesteinsplaneten waren, insbesondere für Erde, Venus und Merkur. Auch Lutetia dürfte demnach nicht aus dem Asteroidenhauptgürtel stammen, wo sie sich jetzt befindet, sondern aus einem Bereich viel näher an der Sonne.

"Aber wie ist Lutetia aus dem inneren Sonnensystem entkommen und in den Asteroidengürtel gelangt?" fragt sich Pierre Vernazza von der ESO, der Erstautor des Fachartikels, in dem die neuen Ergebnisse präsentiert werden.


Künstlerische Darstellung des Asteroiden Lutetia in der Nähe eines jungen Felsplaneten im frühen inneren Sonnensystem (Illu.) | Copyright: ESO / M.Kornmesser u. N. Risinger

Astronomen haben abgeschätzt, dass weniger als 2% der Objekte, die aus dem Bereich stammen, in dem sich die Erde gebildet hat, in den Asteroidengürtel gewandert sind. Der Großteil dieser Körper aus dem inneren Sonnensystem wurde innerhalb weniger Millionen Jahre von den in Entstehung befindlichen jungen Planeten eingefangen. Einige der größeren Objekte mit Durchmessern von 100 Kilometern oder mehr dürften allerdings herausgeschleudert worden sein und fanden sich langfristig auf sichereren Umlaufbahnen weiter weg von der Sonne wieder.

Auch Lutetia, die knapp 100 Kilometer Durchmesser besitzt, könnte durch den Vorbeiflug an einem der Gesteinsplaneten aus ihrer ursprünglichen Umlaufbahn und damit aus den inneren Bereichen des Sonnensystems gerissen worden sein. Eine Begegnung mit dem jungen Jupiter während dessen Migration an seine jetzige Position könnte Lutetias Umlaufbahn ebenfalls maßgeblich beeinflusst haben.

"Wir gehen davon aus, dass Lutetia eine solche Bahnänderung durchgemacht hat. Sie kam als Eindringling im Asteroidenhauptgürtel an und wurde dort für vier Milliarden Jahre konserviert", erläutert Vernazza.

Vorangegangene Studien ihrer Farbe und Oberflächenstruktur haben gezeigt, dass Lutetia und äußerst ungewöhnliches Mitglied des Asteroidengürtels ist, das den Astronomen noch einige Rätsel aufgibt. Durchmusterungen haben ergeben, dass vergleichbare Asteroiden selten sind und weniger als 1% des Asteroidenhauptgürtels ausmachen. Die neuen Ergebnisse erklären nun, warum Lutetia so anders ist – sie ist eine der seltenen "Überlebenden" der Ursprungsmaterials, aus dem sich die Gesteinsplaneten gebildet haben.

"Lutetia dürfte die größte Ansammlung dieser Art urtümlichen Materials darstellen. Damit ist sie das ideale Ziel für zukünftige Missionen, die Gesteinsproben zur Erde bringen könnten. Anhand dieses Materials könnte man die Entstehung der Gesteinsplaneten wie unserer Erde im Detail untersuchen", schließt Vernazza.

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Asteroid Vesta | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Berlin/ Deutschland - Mit der Kamera an Bord der Raumsonde Dawn hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Aufnahmen des Asteroiden Vesta und mit diesen einen 3D-Film aus 2.700 Kilometern Entfernung erstellt. Der Film lässt zugleich erstmals den Asteroiden buchstäblich zum Greifen nah erscheinen. Und trotzdem: Noch können die Planetenforscher der Dawn-Mission nicht alle Phänomene des Asteroiden erklären.

Der Kleinplanet findet sich im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter und ist mit Kratern, Gräben und Hängen überzogen. Die meisten dieser Merkmale sind Hinterlassenschaften von unzähligen Einschlägen in der Kruste des Asteroiden. Im Film nähert sich das Raumschiff dem Asteroiden, fliegt entlang der mächtigen Rillen am Äquator und ermöglicht dabei den Blick auf die riesige Einbuchtung, die ein Einschlag am Südpol verursacht hat.

"Wir sitzen im Cockpit, und die 3D-Brille gibt uns einen besseren Eindruck von der Topografie unseres Ziels", beschreibt DLR-Kartograph Stephan Elgner, der die Animation berechnete.

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Die künstliche Weichzeichnung des Radarbildes ermöglicht einen Anblick des Asteroiden jenseits der Pixel. | Copyright: NASA / JPL-Caltech / grenzwissenschaft-aktuell.de

Pasadena/ USA - Nachdem der erdnahe Asteroid "2005 YU55" Mitte November das Erde-Mond-System noch innerhalb der Mondbahn durchkreuzte, ohne dass der kosmische Brocken von rund 400 Metern Größe weder die Erde noch den Mond traf (...wir berichteten 1, 2), stehen die Ergebnisse einer Analyse der bei diesem Vorbeiflug gewonnen Nahaufnahmen des Asteroiden und deren Veröffentlichung weiterhin aus. Doch schon jetzt berichten NASA-Wissenschaftler von "merkwürdigen Strukturen" auf der Oberfläche des Asteroiden.

Nachdem sich aufgrund entsprechender früherer Aussagen von Forschern Gerüchte über die Natur dieser "Strukturen" ebenso schnell verbreitet hatten, wie Verschwörungstheorien um die noch immer nicht veröffentlichten Nahaufnahmen des Asteroiden, hat die US-amerikanische Journalistin Linda Moulton Howe (earthfiles.com) den Planetenwissenschaftler Dr. Lance Benner vom Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA zu diesen Fragen interviewt.

"Der Asteroid YU55 hat eine ungewöhnliche Ausbuchtung entlang seines Äquators. Ähnliche äquatoriale Grate gibt es auch auf anderen Asteroiden (wie beispielsweise 1999 KW4) und Himmelskörpern und sie entstehen durch die vergleichsweise schnelle Rotation dieser Objekte um ihre eigene Achse alle 2 bis 4 Stunden. Auf YU55, der sich nur alle 16 Stunden einmal um sich selbst dreht, haben wir eine solche Struktur jedoch nicht erwartet. Die beste Erklärung die wir derzeit für dieses Merkmal haben, ist die, dass der Asteroid sich früher einmal sehr viel schneller gedreht haben muss."

Neben der äquatorialen Bulge haben die Forscher auf den Aufnahmen Geländestrukturen entdeckt, wie sie bislang noch nie auf Asteroidenaufnahmen entdeckt werden konnten. "So gibt es da einen wirklich steil und spitz zulaufenden 'Hügel', wobei wir noch nicht einmal sicher sind, ob es überhaupt ein Hügel ist bzw. was diese Struktur überhaupt darstellt. Auch diese Struktur selbst ist auf den bisherigen Aufnahmen einzigartig und erhebt sich 20 bis 30 Meter hoch über das sonstige Umland", so Benner. "Es könnte sich um einen großen Felsbrocken auf der Oberfläche des Asteroiden handeln, oder es ist etwas anderes. Ich selbst bin mir nicht sicher, was es ist. (...) Vielleicht stellt es sich bei der Auswertung der 3D-Daten auch als gewöhnlicher Hügel heraus - wie dieser auf dem Asteroid jedoch entstanden sein könnte, ist bislang auch noch unklar."

Die Bilder dieser Struktur, so erläutert Benner im Interview mit Moulton Howe weiter, wurden bislang noch nicht veröffentlicht. Diese Radaraufnahmen, die den Asteroiden während der Passage seines erdnächsten Punkts, sozusagen in Nahaufnahme zeigen, würden derzeit noch ausgewertet (insgesamt liegen 40 Terabyte Daten vor) und werden dann voraussichtlich auf einer Konferenz und gemeinsam mit einem wissenschaftlichen Artikel veröffentlicht.

Ebenfalls noch rätselhaft ist eine große dunkle Fläche, die schon auf den Aufnahmen vom 7. November zu sehen ist (s. Abb.) und die zunächst wie eine gewaltige Senke erscheint, sowie weiße Strukturen, die sich deutlich von der sonst dunklen Oberfläche abheben.

"Möglicherweise handelt es sich bei der dunklen Fläche tatsächlich um eine Senke, das ist auch uns noch nicht ganz klar, aber es gibt schon jetzt einige Erklärungsansätze dafür, so könnte es auch nur eine leichte Unebenheit auf einem Hang sein. Auch um diese Struktur genauer zu verstehen, müssen wir die Form des Asteroiden anhand der gewaltigen Datenmengen dreidimensional rekonstruieren."

Laut Dr. Benner ist es sehr wahrscheinlich, dass weitere Videoanimationen anhand der Nahaufnahmen, die vom 8. bis zum 10. November 2011 erstellt werden. Gemeinsam mit den Momentaufnahmen dieser Nahebegegnung mit YU55 werden diese wahrscheinlich im kommenden Frühjahr veröffentlicht. Als mögliche Erstveröffentlichungstermine stehen bislang drei astronomische Konferenzen fest: Das Treffen der "American Astronomical Society" vom 8. - 12. Januar in Austin Texas, die "Lunar and Planetary Science Conference" in Houston vom 19. - 23. März und die Konferenz "Asteroids, Comets and Meteors" vom 16. - 20. Mai im japanischen Niigata.

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Der "Asteroid" Vesta weist eine Vielzahl geologische komplexer Oberflächenmerkmale auf. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.)| Copyright: NASA (Beschrift. grewi.de)

Los Angeles/ USA - Vier Jahre lang war die NASA-Sonde Dawn zum Asteroiden Vesta unterwegs. Hier angekommen könnte sie, so zeigen sich einige NASA-Wissenschaftler anhand der neusten Daten der Sonde überzeugt, statt auf einen Asteroiden getroffen zu sein, den kleinsten bislang bekannten erdartigen Planeten entdeckt haben.

Seit seiner Entdeckung vor nun mehr als 200 Jahren, galt und gilt Vesta unter Astronomen als Asteroid und war bis zur Ankunft der Dawn-Sonde nur als unscharfer Punkt bekannt, von dem man ausging, dass es sich lediglich um einen großen kosmischen Felsbrocken - eben einen Asteroiden - handelt.

Die neuen Daten der Sonde zeichnen nun jedoch ein völlig anderes Bild des Himmelskörpers und belegen dessen in Wirklichkeit geologisch hoch komplexe Geologie.

"Wir sehen gewaltige Berge, Täler, Hügel, Klippen, Bodensenken, Grate, Ebenen und Krater in allen Größen (s. Abb. o.)", kommentiert der wissenschaftliche Leiter der Dawn-Mission Chris Russell von der University of California Los Angeles (UCLA) das neue Bild des Asteroiden. "Vesta ist nicht nur einfach ein großer Felsbrocken. Es handelt sich um eine Welt mit einer reichhaltigen geologischen Geschichte, die uns eine ganze Menge zu erzählen kann."


Der innere Aufbau von Vesta (vorne) entspricht dem eines erdartigen Felsplaneten (hinten). | Copyright: NASA

Wie die Erde und andere erdartige Planeten (Merkur, Mars und Venus), so der Forscher weiter, weise Vesta wahrscheinlich Spuren urzeitlicher Lavaflüsse auf der Oberfläche auf. Zudem verfügt Vesta über einen Eisenkern. Es finden sich tektonische Merkmale wie Bodensenken Grate, Klippen Hügel und ein gewaltiger Berg.

Tatsächlich sei der Asteroid derart komplex, dass das Team um Russel dazu übergegangen sei, von Vesta nicht mehr als "Asteroiden" sondern als dem "kleinsten erdartigen Planeten" zu sprechen.

Der einzige Unterschied, der laut Planetendefinition aus geologischer Sicht noch bestehe, sei, dass das Innere eines aktiven Planeten heiß genug wird, um hier Material zu schmelzen, so in Schichten anzuordnen wenn leichte Materialien an die Oberfläche zu befördert werden, während schwere Elemente wie Eisen und Nickel ins Innere sinken und hier den Planetenkern bilden.


Künstlerische Interpretation von Planetesimalen in einem frühen Planetensystem. | Copyright: NASA

Tatsächlich glauben Russel und Kollegen, dass genau dies allerdings einst auch auf Vesta passierte. Sie vermuten, dass der Asteroid ursprünglich ein sogenannter Planetesimal - also ein Planetenvorläufer - war und vor rund 4,57 Milliarden Jahren durch den die zunehmenden Gravitationskräfte des anwachsenden Jupiter, die sich auf die Objekte des Asteroidengürtels auszuwirken begannen, in seiner weiteren Entwicklung hin zu einem ausgewachsenen Felsplaneten aufgehalten wurde.

"Obwohl Vestas Wachstum angehalten wurde, ist der Himmelskörper immer noch wie ein wirklicher Planet aufgebaut (s. Abb.). Wir vermuten, dass das Sonnensystem zu der Zeit als Vesta in seiner Entwicklung begriffen war, einen zusätzlichen Schwall an Radioaktivität durch eine nahe gelegene Supernova-Explosion abbekommen hat. Bei Zerfall dieses Materials wurde starke Hitze abgegeben und genau dieses Material wurde von Vesta, der damals tatsächlich "nur" ein Asteroid (also ein geologisch toter Felsbrocken) war, aufgenommen und in seinem Inneren eingeschlossen."

Als dieser Kern dann schmolz, stiegen die leichteren Materialen in Richtung Oberfläche und bildeten hier Vulkane, Berge und Lavaflüsse. "Wir suchen immer noch nach weiteren entsprechenden Oberflächenmerkmalen", so Russel. "Die Ebenen auf Vesta gleichen der Oberfläche Hawaiis, die wiederum aus erstarrter basaltischer Lava besteht."

Sollte Vesta mit all seinen geologischen Übereinstimmungen mit Felsplaneten als formell als "Zwergplanet" anerkannt werden? "Natürlich liegt eine solche Entscheidung bei der Internationalen Astronomischen Union (IAU), aber zumindest das Innere von Vesta verhält sich ganz so wie ein Planet", zitieren die Science@NASA den Wissenschaftler. "Würde man mich frage, so wüsste ich ganz genau, wie ich in dieser Frage abstimmen würde."

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Im Vergleich: Aufnahmen der Oberfläche von Vesta aus dem bisherigen entfernten Beobachtungsorbit (l.), dem Höhenorbit zur Kartografierung (m.) und der derzeitigen Niedrigorbit von rund 200 Kilometern Abstand (r.). (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Pasadena/ USA - Die Sonde Dawn ist in einen niedrigen Orbit um den Asteroiden Vesta eingetreten. Aus einer Entfernung von nur knapp 200 Kilometern wird die Sonde den zweitgrößten bekannten Asteroiden des Sonnensystems genau kartieren, erforschen und von hier aus Aufnahmen der Oberfläche in bislang nicht gekannter Auflösung liefern.

Die ersten Aufnahmen wurden am 13. Dezember 2011 zur Erde übermittelt. Noch zehn Tage lang soll die Sonde in diesem niedrigen Orbit den Asteroiden umkreisen und dabei mit Hilfe eines Gammastrahlen- und Neutronendetektors auch die grundlegende Zusammensetzung von Vesta, sowie dessen inneren Aufbau und das Gravitationsfeld studieren.

Wie schon die unterschiedlichen Aufnahmen des pyramidenförmigen Hügels (s. Abb. m. und r.) zeigen, darf man von den neuen Bildern aus dem Niedrigorbit (Low-Altitude Mapping Orbit, LAMO) eine bislang nicht erreichte Auflösung erwarten, die faszinierende Geländedetails mit etwa 23 Metern pro Pixel abbilden. Im bisherigen, höher gelegenen Kartografierungsorbit (High-Altitude Mapping Orbit, HAMO) betrug diese Auflösung noch knapp 70 Meter pro Pixel.

Nachdem die Sonde am 15. Juli in der Umlaufbahn um Vesta angekommen ist, umkreist die Sonde den Asteroiden in unterschiedlichen Phasen und sich zunächst auf 16.000, dann auf 2.700, 800 und schlussendlich bis auf 200 Kilometer an den Asteroiden herangeführt. Nachdem Vesta den Asteroiden ausführlich kartografiert, vermessen und fotografiert hat, soll die Dawn im Juli 2012 dann zum Zwergplaneten Ceres weiterfliegen und diesen, dort angelangt, am 2015 erkunden.

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Der Südpol des Asteroiden Vesta, aufgenommen im September 2011 von der Sonde Dawn. (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Greenbelt/ USA - Noch vor wenigen Jahren teilte sich der Asteroid Vesta, der drittgrößte Körper im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter, mit dem Erdenmond das wissenschaftliche Bild eines staubtrockenen Himmelskörpers. Während auf dem Mond mittlerweile umfangreiche Wassermengen in Form von Eis im Mondboden oder am Grunde immerdunkler Krater nachgewiesen wurde, gilt Vesta weiterhin als trockene Ödnis. Ein neues Modell der durchschnittlichen Oberflächentemperaturen des Asteroiden zeichnet nun jedoch auch ein neues Bild von Vesta und hält auch hier Wasser in Form von Eis und gebunden im Oberflächenuntergrund des Asteroiden für möglich.

Wie die Forscher um Timothy Stubbs vom Goddard Space Flight Center der NASA und Yongli Wang vom Goddard Planetary Heliophysics Institute an der University of Maryland im Fachmagazin "Icarus" berichten, könnte etwa die Hälfte der Oberfläche des Asteroiden, von dem Wissenschaftler glauben, dass es sich um einen sogenannten Protoplaneten - also eine Planetenvorstufe - handelt, derart wenig Sonnenlicht abbekommt, dass sich Wasser hier seit mehreren Milliarden Jahren in Form von Eis im Untergrund erhalten haben könnte. Ihre Schlussfolgerungen basieren auf dem von ihnen erstellten Modell der Durchschnittstemperaturen und der Beleuchtung der Oberfläche durch die Sonne, die wiederum auf Beobachtungen von Vesta mit Teleskopen, darunter auch mit dem Weltraumteleskops Hubble, basieren.

"In der Nähe des Nord- und Südpols des Asteroiden, finden sich wahrscheinlich Bedingungen, die Wassereis unterhalb der Oberfläche begünstigen", so Stubbs. Aufgrund der Neigung seiner Achse von rund 27 Grad und der damit einhergehenden wechselnden Jahreszeiten, die Sonnenlicht an nahezu jeden Ort der Oberfläche bringen, verfüge der Asteroid jedoch nicht über eine signifikante Anzahl von immerschattigen Kratern, in denen - wie etwa auf dem nur um 1,5 Grad geneigten Mond - Wassereis auch auf der Oberfläche bewahrt werden könne.

Das Vorhandensein oder auch die Abwesenheit von Wassereis auf Vesta, könnte den Wissenschaftlern Erkenntnisse über die Entwicklung dieser Kleinstwelt und darüber verraten, wie der Asteroid in seiner Vergangenheit mit Einschlägen anderer Himmelskörper, etwa von Kometen, und den im All vorherrschenden Umweltbedingungen interagiert hatte.

Da auch auf anderen Himmelskörpern wie etwa dem Mond, dem Planeten Merkur oder anderen Asteroiden ähnliche Prozesse stattfanden und stattfinden, könnten die anhand von Vesta gemachten Beobachtungen auch zu einem besseren Verständnis des ganzen Sonnensystems führen. Zudem sei Wassereis auf Vesta auch eine wertvolle Ressource für die weitere Erkundung des Sonnensystems.

Auch wenn die Temperaturen auf Vesta über das Jahr hinweg fluktuieren, so sieht das Modell der Forscher an den Polen des Asteroiden eine Jahresdurchschnittstemperatur von knapp minus 130 Grad vorher. Hierbei handelt es sich um die kritische Grenze, bei der Wassereis in der nur wenige Meter dicken Oberflächenschicht, im sogenannten Regolith, überdauern kann.


Temperaturmodell der Polregion von Vesta belegt, dass hier Wassereis vorhanden sein und gehalten werden könnte (Angaben in Kelvin). | Copyright: NASA/GSFC/UMBC

Rund um den Äquator des Asteroiden beträgt die Durchschnittstemperatur rund minus 123 Grad. Bis zu den 27 Breitengraden könnte hier also Wasser ins All verfliegen. "Vestas Pole sind also geeignete Orte, um Wassereis auf dem Asteroiden zu halten", so Stubbs. "Doch auch hierhin dringt das Sonnenlicht während der wärmeren Sommermonate vor, ein Umstand, der dem Eis gefährlich werden könnte. Wenn es also Wassereis in diesen Regionen gibt, so ist es wahrscheinlich relativ tief in trockenen Regolith-Schichten vergraben."

Unabhängig von den aktuellen Modellberechnungen legen erdgestützte Beobachtungen des Asteroiden nahe, dass Vestas Oberfläche ziemlich trocken ist. Doch schon die erwarteten Daten der Sonde "Dawn" (...wir berichteten, s. Links) könnten dieses Bild neu zeichnen. Dawns Aufgabe ist es, die Rolle von Wasser in der Evolution von Planeten anhand der Asteroiden Vesta und dem Zwergplaneten Ceres zu untersuchen. Wie Vesta, so gilt auch Ceres als Protoplanet, also als eine Planetenvorstufe, deren weiteres Wachstum durch die Kräfte des Jupiters verhindert wurde.

Mit einem Gammastrahlen/Neutronen-Spektrometer (GRaND) sucht die Sonde nach Wasserstoffreichen Ab- und Einlagerungen, die mit Wasser in Verbindung stehen könnten. Erst kürzlich hat die Sonde einen tiefen Orbit um Vesta eingenommen, aus dem heraus die Neutronendaten gewonnen werden können (...wir berichteten, s. Links).

"Anhand der Dawn-Daten, die seit einigen Monaten eintreffen, hat sich unsere Wahrnehmung von Vesta stark verändert", kommentiert die Goddard-Planetenwissenschaftlerin Lucy McFadden die Mission. "Wenn wir nun aber tatsächlich Wasser auf Vesta finden, ist die nächste Frage, ob es sich um sehr altes oder sehr junges Wasser handelt. Beides ist eine sehr faszinierende Vorstellung."

Die bisherigen Modelle von Stubbs und Wang basieren hautsächlich auf den Informationen über die Form des Asteroiden, wie sie vom Weltraumteleskop Hubble 1994 und 1996 zusammengetragen wurden. Jetzt sollen die Modelle anhand der Dawn-Daten auf den aktuellen Stand gebracht werden. Schon in wenigen Monaten erwarten die Wissenschaftler die ersten Ergebnisse des GRaND-Instruments und damit möglicherweise Hinweise auf Wasser im Regolith des Asteroiden.

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Die internationale Kooperation NEOShield unter der Leitung des DLR untersucht, mit welchen Maßnahmen die Kollision eines erdnahen Asteroiden oder Kometen mit der Erde verhindert werden kann. | Copyright: NASA/JPL/JHUAPL (Montage: DLR)

Köln/ Deutschland - Wann die Erde zuletzt von einem großen Asteroiden getroffen wurde ist bis heute umstritten. Dass es jedoch in Zukunft zu weiteren Kollisionen mit derartigen kosmischen brocken kommen wird, ist hingegen sicher. In den kommenden drei Jahren leitet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) eine internationale Kooperation mit dem Namen NEOShield, die erarbeiten soll, wie derartige Einschläge "erdnaher Objekte" (Near Earth Objects, NEO) wie Asteroiden und Kometen verhindert werden können.

Im Rahmen von NEOShield untersuchen Insgesamt 13 Partner aus Forschung und Industrie unter anderem die Möglichkeit, Asteroiden durch den Einschlag einer Raumsonde von ihrer bedrohlichen Bahn abzubringen. Die Europäische Union unterstützt das Projekt mit vier Millionen Euro. Weitere 1,8 Millionen Euro steuern die beteiligten Partner bei.

Wenn Asteroiden sich der Erde nähern, tun sie dies mit einer Geschwindigkeit von typischerweise fünf bis 30 Kilometern in der Sekunde. "Um ihre Umlaufbahn zu ändern und eine Kollision mit der Erde zu verhindern, muss man eine Kraft auf sie ausüben", sagt der das Projekt leitender DLR-Asteroidenforscher Alan Harris. "Und zwar rechtzeitig."

Wie es aussieht, wenn Asteroiden ihrem ursprünglichen Lauf in Richtung Erde folgen, zeigen heute noch der Barringer-Krater in Arizona mit einem Durchmesser von 1200 Metern oder die Tunguska-Region in Sibirien, in der 1908 die Explosion eines Asteroiden Millionen von Bäumen entwurzelte. Schäden, die jedoch auch schon durch kleinere Asteroiden oder Kometen verursacht werden können. "Der Krater in Arizona wurde von einem Objekt mit einem Durchmesser von etwa 50 Metern verursacht." Solche der Erde nahen Objekte gibt es viele. Tausende von ihnen wurden in den letzten 20 Jahren entdeckt. "Eine gefährliche Kollision mit der Erde ist dabei etwa alle paar hundert Jahre wahrscheinlich", schätzt der Asteroidenforscher.

Um Methoden zur Asteroidenabwehr entwickeln zu können, müssen die Wissenschaftler die physikalischen Eigenschaften der NEOs genau kennen. "Wir wollen möglichst viel über unseren Feind herausfinden, der Kurs auf die Erde nehmen könnte", sagt Harris. Die Planetenforscher des DLR bringen deshalb ihre Kenntnisse über die Zusammensetzung, Struktur und die Oberflächenbeschaffenheit von Asteroiden und Kometen in das internationale Projekt ein. Zudem analysiert das Team um Projektleiter Harris die Beobachtungsdaten der vergangenen zwei Jahrzehnte: "Die Daten wurden bisher noch nicht genügend aus der Sicht der Asteroidenabwehr untersucht."


Der Barringer-Krater in Arizona hat einen Durchmesser von 1200 Metern - wurde jedoch von einem Asteroiden mit lediglich 50 Meter Duchmesser geschlagen. | Copyright/Quelle: Stefan Seip / dlr.de

Bisher wurden über 8000 NEOs entdeckt, jeden Monat kommen 70 weitere hinzu. Am Ende des Projekts soll Klarheit über viele Fragen herrschen - so wollen die Asteroidenforscher unter anderem festlegen, wie bedrohliche Asteroiden in Zukunft vom Boden aus beobachtet werden können und mit welchen Missionen im Weltall die Eigenschaften festgestellt werden können. Abhängig von der Zeit, die zwischen Entdeckung und möglichem Eintritt in die Erdatmosphäre liegt, und der Größe des Asteroiden könnten dann verschiedene Methoden zum Einsatz kommen, die die Wissenschaftler im Detail erforschen werden.

Eine der Methoden, einen Asteroid von seiner die Erde gefährdeten Flugbahn abzulenken, sehen die Forscher des NEOShield-Konsortiums in dem Beschuss eines solchen "Erdkillers" mit einer Sonde. Allerdings seien bei dieser Methode noch viele offene Fragen zu klären, so die Presseinformation des DLR (dlr.de). "Wie muss die Steuerung dieser Raumsonde ausgelegt sein, damit sie ihr Ziel sicher und im korrekten Winkel trifft? Wie kann der Effekt vermindert werden, den die Bewegungen des Treibstoffs in der Raumsonde auf deren Einschlag haben? In Laborexperimenten soll zudem mit Projekten auf Materialien geschossen werden, die denen eines Asteroiden entsprechen. Damit können die Wissenschaftler wiederum Rückschlüsse auf das Verhalten der Asteroiden bei solch einer Kollision ziehen."

Wird ein Asteroid auf Kurs Richtung Erde bereits Jahre vor einer möglichen Kollision entdeckt, könnte auch eine andere Methode in Frage kommen, die sich die Anziehungskraft einer Raumsonde zunutze macht: Lenkt man eine Raumsonde in die direkte Nähe zu einem potenziell gefährlichen NEO, könnte sich ihre Gravitation auf den Asteroiden auswirken und ihn - wie von einem Seil gezogen - von seiner ursprünglichen Flugbahn ablenken. Allerdings würde es einen Zeitraum von mehreren Jahren in Anspruch nehmen, bis man eine signifikante Veränderung der Umlaufbahn erreicht hat. "Bisher existiert diese Methode nur auf dem Papier, aber sie könnte funktionieren." Die Forschung in den nächsten dreieinhalb Jahren soll zeigen, wie realistisch es ist, bedrohlichen Asteroiden mit der Schwerkraft von seiner Bahn abzulenken.

Nur wenn die Zeit drängt, kommt für Alan Harris eine alternative Methode in Betracht: "Würde man ein sehr großes gefährliches Objekt mit einem Durchmesser von einem Kilometer oder mehr entdecken, würden die beiden anderen Methoden das Problem wahrscheinlich nicht mehr lösen", erklärt Harris. "Die größte Kraft, die man dann einsetzen könnte, um den Asteroiden aus seiner Bahn zu lenken, wäre eine nukleare Explosion." Eine Lösung, die die Wissenschaftler in ihrem Projekt zwar untersuchen wollen - allerdings ohne eine konkrete Mission dafür zu planen. Wissen will man dennoch, welche Auswirkung eine Explosion in unmittelbarer Nähe eines Asteroiden oder auf seiner Oberfläche im luftleeren Weltraum hätte. "Diese Möglichkeit wird aber sehr kontrovers gesehen."

Die Daten aus Asteroidenbeobachtungen sowie die Ergebnisse der Laborexperimente, hochgerechnet auf einen realistischen Maßstab, werden kontinuierlich in Computersimulationen einfließen. Am Ende der dreieinhalb Jahre sollen jedoch nicht nur Kenntnisse über Asteroiden und eine mögliche Abwehr vorliegen. "Wir planen auch internationale Raumfahrt-Missionen, mit denen man in einigen Jahren die erforschten Abwehrmethoden testen könnte." Dafür sollen aus der Menge der bekannten Asteroiden diejenigen ausgewählt werden, die sich für eine Demo-Mission am besten eignen. Außerdem soll dann auch eine Art Fahrplan vorliegen, der bei einer Bedrohung der Erde durch eine Asteroidenkollision in Aktion treten soll. Ausgerichtet wäre dieser auf realistische Ereignisse wie die Ankunft von Asteroid Apophis - der wird bereits 2029 auf seiner Umlaufbahn der Erde gefährlich nahe kommen.

Unter der Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) sind folgende Partner am EU-Projekt NEOShield beteiligt: Observatoire de Paris (Frankreich), Centre Nationale de la Recherche Scientifique (Frankreich), The Open University (Großbritannien), Fraunhofer Ernst-Mach-Institut (Deutschland), The Queen’s University of Belfast (Großbritannien), Astrium GmbH (Deutschland), Astrium Limited (Großbritannien), Astrium S.A.S. (Frankreich), Deimos Space (Spanien), SETI Institute Corporation, Carl Sagan Center (USA), TsNIIMash (Russland), University of Surrey (Großbritannien).

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Dicht daneben... Diagramm des Vorbeiflugs des Asteroiden "2012 DA14" am 15. Februar 2013. | Copyright: NASA/JPL Near-Earth Object Program Office

Pasadena/ USA - Ein erst vergangenen Monat entdeckter Asteroid mit einem Durchmesser von knapp unter 50 Metern wird die Erde am 15. Februar 2013 deutlich innerhalb der Mondumlaufbahn passieren. NASA-Astronomen geben nun jedoch Entwarnung und widersprechen Meldungen, wonach der Asteroid die Erde treffen könnte.

"Seine Umlaufbahn um die Sonne bringt den Asteroiden 2013 zwar bis auf lediglich 3,2 Erdradien an die Erde heran - eine wirkliche Gefahr, dass er die Erde auch treffen könnte, besteht jedoch nicht", erklärte das für die Beobachtung, Erforschung und Gefahreneinschätzung erdnaher Objekte zuständige Near-Earth Object Program Office am Jet Propulsion Laboratory der NASA.

Damit erwarten die NASA-Forscher die Passage von "2012 DA14" am 15. Februar 2013 in einem Abstand von gerade einmal 20,406 Kilometern, nicht nur deutlich innerhalb der Mondumlaufbahn, sondern auch unterhalb der Höhen der Umlaufbahnen von Satelliten auf geosynchronen Umlaufbahnen liegt, die die Erde in einem Abstand von 35.800 Kilometern Entfernung umkreisen. Die Internationale Raumstation ist auf einer Höhe von 386 Kilometern platziert.

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Helle Materialablagerungen im Innern des Vesta-Kraters Canuleia und von dessen Kraterrändern nach außen verlaufend. | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Pasadena/ USA - Anhand neuer Aufnahmen der Raumsonde Dawn haben Weltraumwissenschaftler auf dem großen Asteroiden Vesta für die Forscher unerwartete Oberflächenmerkmale und Geländestrukturen entdeckt. Die neuen Bilder belegen die Vielfalt der Oberfläche des Asteroiden und zeigen geologische Merkmale, wie sie zuvor noch nie auf Asteroiden entdeckt wurden.

Wie die Forscher verschiedener US-Universitäten gemeinsam mit Kollegen des Jet Propulsion Laboratory der NASA auf der 43. Lunar and Planetary Science Conference berichteten, finden sich auf dem größten Asteroiden im Hauptgürtel des Asteroidengürtels zwischen Mars und Jupiter einige Regionen, die nahezu doppelt so hell sind, wie andere und Einblicke in die Geschichte des Himmelskörpers ermöglichen.

"Unsere Analysen dieses hellen Oberflächenmaterials zeigen, dass dieses seit der Entstehung des Asteroiden, vor mehr als vier Milliarden Jahren, nur wenig Veränderungen erfahren hat", erläutert Jian-Yang Li von der University of Maryland. "Wir sind nun sehr gespannt zu erfahren, aus welchen Mineralien dieses Material besteht und wie die heutige Oberfläche von Vesta zustande kam."

Während sich besagte helle Stellen nahezu über den ganzen Asteroiden verteilt finden, sind sie in und um die charakteristischen Einschlagskrater besonders konzentriert (s. Abb.). Ihre Ausdehnung variiert zwischen einigen hundert Metern bis his zu 16 Kilometern. Offenbar wurde dieses Material durch Einschläge auf dem Asteroiden aus dem Untergrund an dessen Oberfläche befördert, wo es mit dem dunkleren Oberflächenmaterial vermischt wurde.


Vermischung von dunklen und hellen Material am Rande des Vesta-Kraters Marcia. | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/LPI/ASU

Während Astronomen einige der hellen Stellen auf Vesta schon zuvor mit dem Weltraumteleskop Hubble entdecken konnten, hatten die Dawn-Wissenschaftler jedoch nicht mit einer so großen Vielfalt des gegenteiligen dunklen Materials gerechnet. Die neuen Aufnahmen zeigen, dass das dunkle Oberflächenmaterial von dunkelgrau über braun bis hin zu rot in unterschiedlicher Färbung auf dem Asteroiden verteilt ist. Es findet sich entweder in Form von kleinen abgegrenzten oder großflächig verteilten Ablagerungen im Umfeld der Krater. "Zu unserer Überraschung erscheint diese Verteilung jedoch nicht zufällig", kommentiert der Dawn-Wissenschaftler David Williams von der Arizona State University. "Dieser Umstand legt die Vorstellung nahe, dass die darunter liegende Geologie bestimmt, wo diese Böden erscheinen."

Offenbar stehen auch die dunklen Böden also in einem Zusammenhang mit Einschlägen und deren Folgen. Die Forscher vermuten, dass kohlenstoffhaltige Asteroiden Vesta mit Geschwindigkeiten getroffen haben könnten, die langsam genug waren, um einige der kleineren Ablagerungen zu hinterlassen, ohne dass deren Material wieder von der Oberfläche hinweggeschleudert wurde. Dementgegen könnten schnellere Asteroiden die Oberfläche von Vesta getroffen haben, dabei die basaltische Kruste aufgeschmolzen und so das Oberflächenmaterial abgedunkelt haben.

Die dunklen Oberflächen auf Vesta deuten für die Forscher darauf hin, dass der gewaltige Asteroid in seinem Innern Urmaterialien des Asteroidengürtels und von außerhalb bewahrt hat, die noch aus der Zeit der Geburt des Sonnensystems stammen könnten.

"Einige dieser Zusammenstöße mit kleineren Asteroiden könnten derart intensiv gewesen sein, dass sie die Oberfläche aufgeschmolzen haben", so Brett Denevi vom Applied Physics Laboratory an der Johns Hopkins University. "Die Fähigkeit der Dawn-Sonde, diese Schmelzorte abbilden zu können, ist eine einzigartige Entdeckung. Schmelzereignisse wie diese wurden zwar erwartet, jedoch noch nie zuvor auf einem Asteroiden entdeckt."

Die Dawn-Sonde wurde im September 2007 gestartet. Im Februar 2015 wird sie an ihrem Ziel, dem Zwergplaneten Ceres, erwartet.

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Archiv: Künstlerische Darstellung des Einschlags eines Killer-Asteroiden auf die Erde (Illu.). | Copyright: Donald Davis, gemeinfrei

Kyoto/ Japan - Vor rund 65 Millionen Jahren wurde die Erde von einem mehr als 10 Kilometer großen Asteroiden getroffen - ein Ereignis, dessen globale Auswirkungen zum Aussterben der Dinosaurier geführt haben soll. Bislang standen hauptsächlich die negativen Auswirkungen solcher kosmischer Kollisionen auf das Leben im Fokus der Wissenschaft. In einer aktuellen Studie konzentrierten sich japanische Wissenschaftler nun aber auf die Frage, wie viel Erdmaterial ein solcher Einschlag ins All katapultiert haben und wie weit auf diese Weise Wasser, organisches Material und Leben von der Erde im All verteilt worden sein könnte. Das Ergebnis ist erstaunlich und hat auch Auswirkungen auf unser Verständnis vom Ursprung des Lebens auf der Erde selbst.

Wie die Astrophysiker um Tetsuya Hara von der Kyoto Sangyo University vorab auf "arxiv.org" berichten, würde ein entsprechend großer in etwa die gleiche Menge seines Eigengewichts und damit Milliarden an Tonnen Erdmaterial ins All schleudern.

Wie der "The Physics Arxiv Blog" (technologyreview.com) berichtet, zeigen die neuen Berechnungen erstaunlicherweise, dass große Mengen an Erdmaterial nicht nur bis zum Mond und Mars gelangt sein sondern dass die Trümmer des Einschlags ihren Weg auch weit über diese vergleichsweise nahen Ziele hinaus gefunden haben könnten. Zu diesen fernen Zielen gehören jedoch nicht nur die wahrscheinlich lebensfreundlichen Jupiter- und Saturnmonde Europa und Enceladus sondern auch Exoplaneten, die andere sonnennahe Sterne umkreisen.

Wie die japanischen Forscher berichten, würde in einigen der errechneten Szenarios mit rund 10^8 Gesteinsbrocken von der Erde in etwa genau so viel Auswurfmaterial auf dem Jupitermond Europa landen, wie auf dem Erdenmond. Den Grund hierfür sehen die Wissenschaftler in dem großen Schwerkraftfeld des Jupiters, der auf entsprechende Gesteinsbrocken wie ein Abfluss wirke und so die Trümmer zu seinen Monden zieht.

Noch erstaunlicher an den Ergebnissen der Studie ist jedoch die Menge an Erdbrocken, die das Sonnensystem verlassen, in den interstellaren Raum vordringen und so auch andere sonnennahe Sterne und deren Planeten erreichen könnten.

Laut Hara und seinen Kollegen könnten rund tausend irdische Gesteinsbrocken auf diese Weise das Planetensystem um den Roten Zwergstern "Gliese 581" in rund 20 Lichtjahren Entfernung erreicht haben - ein Planetensystem, im dem Astronomen eine Super-Erde innerhalb der habitablen Zone um den Stern vermuten (...wir berichteten).

Da eine solche Reise jedoch rund eine Million Jahre dauern würde, stellen die Forscher die Frage zur Diskussion, ob Mikroben an Bord dieser Trümmer diesen Langzeittrip zwischen den Sternen derart überdauern könnten, als dass sie einen dortigen Planeten irdischen Leben verleihen könnten.

Angesichts dieses Szenarios einer sogar interstellaren Verteilung irdischen Materials aufgrund gewaltiger Asteroideneinschläge auf der Erde, stellt sich für die Forscher zugleich aber auch die Frage danach, wie schnell Trümmermaterial mit irdischen Mikroben rein theoretisch die ganze Galaxie erreichen und dadurch befruchten könnte.

Laut Haras Team würde es rund 10^12 Jahre dauern, damit entsprechendes Auswurfmaterial einen Raum von der Ausdehnung der Milchstraße durchwandern könnte. Da unsere Milchstraße selbst aber erst 10^10 Jahre alt ist, könnte also ein einziges Einschlags- und Auswurfsereignis diese Aufgabe nicht erfüllen.

Um dieses Ziel, eine Befruchtung der gesamten Galaxie mit Leben innerhalb von 10^10 Jahren, zu erreichen, würde es hingegen gerade einmal 25 Orte bzw. Planeten an unterschiedlichen Orten innerhalb der Milchstraße benötigen, an welchen zur gleichen Zeit das Leben seinen Lauf nahm und dann durch einen großen Treffer auf interstellare Reisen geschickt wurde.

Abschließend fügen die Forscher erläuternd hinzu, dass - dieses Szenario vorausgesetzt - die Wahrscheinlichkeit, dass unser eigenes Sonnensystem und damit die Erde von außerirdischen Mikroorganismen aus dem fernen All besucht (und vielleicht sogar befruchtet?) wurde, bei nahezu 100 Prozent liegt.

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Zahlreiche Furchen, wie von einem Pflug gezogen, umspannen den Asteroiden Vesta. Das Bild zeigt zwei parallel zum unteren Bildrand verlaufende Furchen des Systems Divalia Fossa. Der größere Teil dieser Rillen erstreckt sich entlang des Äquators, eine zweite Gruppe wurde schräg zum Äquator auf der Nordhalbkugel identifiziert. Die parallelen Gräben sind meist mehrere hundert Kilometer lang, bis zu 15 Kilometer breit und über einen Kilometer tief. Sie sind das Ergebnis zweier großer Asteroideneinschläge am Südpol, die sich viele hundert Kilometer entfernt ereignet haben und Vesta offensichtlich global erschüttert und seine Oberfläche verändert hatten. | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA.


Washington/ USA - Seit dem 17. Juli 2011 umkreist die Sonde "Dawn" Asteroiden Vesta. Die Beobachtungs- und Vermessungsdaten belegen nun, dass der mit 530 Kilometern Durchmesser zweitmassivste Asteroid unseres Sonnensystems zahlreiche Eigenschaften eines Planeten aufweist.

Wie die Wissenschaftler der NASA, vom deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und italienische Kollegen aktuell im Fachmagazin "Science" berichten, hat Vesta "mehr Ähnlichkeit mit dem Mond als mit anderen Asteroiden", erklärt Professor Ralf Jaumann vom DLR-Institut für Planetenforschung in Berlin-Adlershof. "Ihr innerer Aufbau, die Vielzahl geologischer Oberflächenformen, die unterschiedliche Zusammensetzung und vor allem die durch Materialverlagerungen veränderte Oberfläche sprechen für eine dynamische, langanhaltende, planetenähnliche Entwicklungsgeschichte."

Völlig unerwartet für die Forscher kam die Entdeckung von ein paar Dutzend mehrere hundert Kilometer langen Furchen, die, wie mit einem gigantischen Pflug gezogen, zum einen parallel zum Äquator, zum anderen schräg dazu verlaufen. Zudem entdeckten die Forscher neben einem vorher schon vermuteten riesigen Einschlagsbecken nahe dem Südpol auch die Spuren einer ebenso großen, aber noch älteren Kollision. Die Forscher um Jaumann sind sich sicher, dass diese beiden Mega-Einschläge die Ursache für die Furchen am Äquator von Vesta sind. Inmitten dieser Becken erhebt sich ein Zentralmassiv, das weit über 20 Kilometer hoch ist.

Auf der Grundlage von Stereo-Bilddaten haben die Wissenschaftler dreidimensionale globale Geländemodelle von Vesta erstellt, die maßgeblich zum Verständnis des inneren Aufbaus dieses Asteroiden und der Strukturen auf der Oberfläche beigetragen haben. Die bis zu 15 Meter genauen Geländemodelle und daraus abgeleiteten Karten sind die Grundlage für die detaillierte Erforschung Vestas durch das internationale Dawn-Wissenschaftsteam, das sich von den Daten die Beantwortung fundamentaler Fragen zur frühen Entwicklung der Planeten erhoffen.

"Vesta war wahrscheinlich sogar einmal größer als heute", erklärt Professor Chris Russell, Principle Investigator der Dawn-Mission von der University of California in Los Angeles. "Durch Kollisionen wurden riesige Bruchstücke aus diesem Protoplaneten weggesprengt. Dennoch war Vesta groß genug, um zu ‚differenzieren’, also einen metallischen Kern auszubilden, der von einem Gesteinsmantel umgeben ist." Dies wurde bisher vermutet und konnte nun durch eine mineralogische Analyse der Oberfläche von Vesta bestätigt werden: Die Beobachtungen mit der deutschen Spezialkamera und die Messungen mit den amerikanischen und italienischen Spektrometern an Bord von Dawn zeigen eine Übereinstimmung mit der Zusammensetzung von seltenen Meteoriten, die auf der Erde gefunden wurden.

Diese sogenannten "HED"-Meteoriten - benannt nach den Anfangsbuchstaben der drei Steinmeteoriten-Sorten Howardit, Eukrit und Diogenit - stammen ebenfalls von einem differenzierten Asteroiden-Mutterkörper und haben eine "heiße" Vergangenheit hinter sich, waren also wenigstens zum Teil bei ihrer Entstehung geschmolzen. "Zweimal schlug an Vestas Südpol ein großer Körper ein und sprengte viele Tausend Kubikkilometer Gesteinsbrocken ab", erläutert die Presseinformation des DLR (dlr.de). Diese folgen jetzt als so genannte Vestoide der Bahn von Vesta. Zurück blieben zwei sich gegenseitig fast überdeckende Einschlagsbecken, die nach den Priesterinnen Rheasilvia und Veneneia der römischen Göttin Vesta benannt wurden. "Bruchstücke von Vesta und der Vestoiden sind dann als HED-Meteoriten ins All geschleudert worden, und manche Brocken landeten schließlich auf der Erde", so Russel.


Die Topographie enthüllt einen Doppel-Einschlag am Südpol von Vesta. | Copyright/Quelle: Science/AAAS

Erst auf den topographischen Karten der DLR-Forscher wurde offensichtlich, dass Vesta zweimal besonders schwer getroffen wurde. "Vesta hat in seiner Geschichte einiges aushalten müssen", sagt Professor Jaumann. "Veneneia, das ältere Becken, hat schließlich auch einen Durchmesser von 400 Kilometern. Die enorm bewegte Topographie und die extrem steilen Berg- und Kraterwände zeigen, dass der Asteroid unter seiner obersten Staubschicht aus massivem Gestein besteht." Die gewaltigen Einschläge erschütterten Vesta durch und durch. Ausdruck dieser Asteroidenbeben sind mehrere Dutzend gewaltige Furchen, die entlang des Äquators verlaufenen. "Es lässt sich ein eindeutiger geometrischer Bezug zum jeweiligen Zentrum der Einschlagsbecken Rheasilvia und Veneneia herstellen. Zugleich zeigt die Entstehung mehrerer hundert Kilometer großer Becken und globaler Strukturen, dass bei den kosmischen Kollisionen der gesamte Körper von Vesta bis zur Belastungsgrenze erschüttert wurde", analysiert DLR-Planetenforscher Jaumann die Ergebnisse.

Doch Vesta bleibt rätselhaft: Auf der Oberfläche wurden keine Strukturen identifiziert, die eindeutig auf Vulkanismus hindeuten, obwohl dies theoretisch zu erwarten ist. "Das kann aber auch daran liegen, dass die Oberfläche von einer dicken Schutt- und Staubschicht, dem Regolith, bedeckt ist, der erst nach und nach durch das Meteoritenbombardement entstanden ist und Spuren eines frühen Vulkanismus überdeckt", wägt Professor Jaumann ab. Einige Flächen mit auffallend dunklem Material könnten zwar auf Vulkanismus hindeuten. Es könnte aber auch sein, dass es sich um eine Substanz handelt, die reich an Kohlenstoff ist und von Kometen oder Asteroiden dorthin verfrachtet wurde.

Nachdem die Beobachtungen von Vesta erst kürzlich bis August 2012 verlängert wurden, soll "Dawn" nun im kommenden August weiterfliegen und wird 2015 an ihrem Ziel, dem Zwergplaneten Ceres, erwartet.

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Simulation der erdnahen Asteroiden: Potentiell bedrohliche Asteroiden (PHAs) sind orange, weniger gefährliche Asteroiden in blau markiert. Die Umlaufbahn der Erde scheint grün hindurch. Die Sonne befindet sich im Zentrum. | Copyright: NASA

Washington/ USA - Durch Beobachtungen der fortgesetzten Mission des Infrarot-Weltraumteleskops WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) sind NASA-Forscher zu einer neuen und der bislang besten Einschätzung der Anzahl jener großen Asteroiden gekommen, die der Erde zumindest potentiell gefährlich werden könnten, wenn ihre Umlaufbahnen sie zukünftig auf eine Entfernung von weniger als acht Millionen Kilometer an unseren Planeten heranführen werden.

Mehr als 100 Meter und damit groß genug, um den Höllenritt durch die Erdatmosphäre zu überstehen, stellen sie sogenannten PHAs, also "potentially hazardous asteroids" eine potentielle Gefahr für die Erde dar. Sollten sie unseren Planeten treffen, könnten sie zumindest regional - aber auch in größerem Ausmaß – beträchtliche Schäden anrichten.

Im Rahmen der Mission NEOWISE, untersuchten die Forscher um Lindley Johnson, vom "Near-Earth Object (NEO) Observation Program" am Hauptquartier der NASA 107 PHAs, um so die Gesamtmenge dieser Asteroiden genauer einschätzen zu können. Die Ergebnisse haben die Forscher aktuell im Fachmagazin "Astrophysical Journal" veröffentlicht.

Demnach deuten die Daten daraufhin, dass es etwa 4.7000 PHAs (+/- 1.500) gibt. Bislang sind jedoch nur 20 bis 30 Prozent dieser Objekte entdeckt worden.

Die neue Analyse legt nahe, dass etwa doppelt so viele PHAs als bislang vermutet Orbits mit niedriger Bahnneigung besitzen, wie sie in etwas mit der Ebene der Umlaufbahn der Erde übereinstimmen. Derartige Asteroiden neigen dazu sich der Erde häufiger zu nähern als andere Asteroiden.


Dieses Diagramm erläutert den Unterschied zwischen PHAs und weniger potentiell gefährlichen erdnahen Asteroiden (NEA). (Klicken Sie auf die Bildmitte, um zu einer vergrößerten Darstellung zu gelangen.) | Copyright: NASA

Die Forscher vermuten, dass dieser Asteroiden von einer einstigen Kollision zweier Asteroiden im Hauptgürtel des Asteroidengürtels zwischen Mars und Jupiter abstammen, als ein größerer Körper mit einer niedrigen Bahnneigung könnte dabei im Asteroidengürtel in jene Fragmente zerbrochen sein, deren Umlaufbahnen sie nun nach und nach immer näher an die Erde heranführen, wodurch sie auch zu PHAs werden können.

Da PHAs mit niedriger Bahnneigung sind um einiges heller als andere erdnahe Asteroiden, was den Wissenschaftlern Informationen über ihre Zusammensetzung liefert. Demnach bestehen sie wahrscheinlich entweder aus granitartigem Gestein oder sind metallischer Natur. Diese Art der Information ist wiederum wichtig für die Einschätzung der Gefahr, die von den jeweiligen Objekten ausgeht, da die Zusammensetzung der Asteroiden viel darüber aussagt, wie schnell ein solcher Körper in der Atmosphäre verbrennen würde.

grenzwissenschaft-aktuell.de
Quelle: NASA

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Auch auf dieser 3D-Darstellung des Cornelia-Kraters auf Vesta ist das dunkle Material zu erkennen... | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Katlenburg-Lindau (Deutschland) - Gewaltige Einschläge von Asteroiden könnten kohlenstoffreiches Material auf den Protoplaneten Vesta getragen haben. Diese Schlussfolgerung legt eine aktuelle Untersuchung des dunklen Oberflächenmaterials durch deutsch-amerikanische Wissenschaftler nahe. Ähnliche Ereignisse könnten in der Frühzeit des Sonnensystems auch die inneren Planeten wie die Erde mit Kohlenstoff und damit einem Grundbaustein organischer Verbindungen versorgt haben.

Im vergangenen Jahr offenbarte die deutsche "Framing Camera" an Bord der NASA-Raumsonde Dawn, zwei gewaltige Krater auf der Südseite des Himmelskörpers (...wir berichteten). Doch die gigantischen Einschläge haben nicht nur die Form des zweitgrößten bekannten Asteroiden bzw. Protoplaneten, sondern auch seine mineralogische Zusammensetzung dauerhaft verändert.

"Vesta ist in vielerlei Hinsicht bemerkenswert. Zum einen ist der Himmelskörper, der zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter um die Sonne kreist und einen Durchmesser von etwa 530 Kilometern hat, einer der wenigen Protoplaneten in unserem Sonnensystem, die heute noch intakt sind", erläutert die Pressemitteilung des Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS). "Wie andere Protoplaneten war Vesta vor etwa 4,5 Milliarden Jahren ein heißer, geschmolzener Körper. Wissenschaftler gehen jedoch davon aus, dass der Großteil der vulkanischen Aktivität nach nur wenigen Millionen Jahren zum Erliegen kam. Vesta ist somit eine Art Zeitkapsel aus einer frühen Entwicklungsphase des Sonnensystems. Zum anderen haben die Aufnahmen der Raumsonde Dawn eine Oberfläche mit ausgeprägten Unterschieden in Helligkeit und Zusammensetzung offenbart. Es gibt auf Vesta helles Material, das so weiß ist wie Schnee, und dunkle Bereiche, die so schwarz sind wie Kohle

Gerade dieses den Forschern rätselhafte Material könnte nun weiteren Aufschluss über die Entwicklung und Vergangenheit des Protoplaneten - und damit des gesamten Sonnensystems - geben.


...ebenso an den Kraterwänden und als versprengkelte Punkte auf der gesamten Südhalbkugel des Protoplaneten. | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Wie die Forschergruppe unter Leitung von Vishnu Reddy vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung und der University of North Dakota aktuell im Fachjournal "Icarus" berichtet, erscheint es als sehr wahrscheinlich, dass dieses Material nicht ursprünglich zu Vesta gehörte, sondern durch Einschläge von Asteroiden eingebracht wurde: "Vieles spricht dafür, dass das dunkle Material sehr reich an Kohlenstoff ist", erläutert Reddy die Ergebnisse der bisher umfassendsten Analyse dieses dunklen Materials, die anhand von Daten der NASA-Raumsonde "Dawn" erstellt wurde, die bis vergangenen September Vesta ein Jahr lang umkreist hatte, (...wir berichteten, s. Links).

Bei der Erstellung einer Übersichtskarte zur Verteilung des dunklen Materials machten die Wissenschaftler eine erstaunliche Entdeckung: "Das dunkle Material gruppiert sich in erster Linie um die Ränder der beiden großen Krater auf der Südhalbkugel", so Lucille Le Corre vom ebenfalls vom MPS. "Genauere Untersuchungen zeigten, dass dieses Gestein wahrscheinlich mit dem ersten der beiden Einschläge, der vor etwa zwei bis drei Milliarden Jahren das Veneneia-Becken bildete, auf den Protoplaneten kam. Der zweite Einschlag, in dessen Folge das riesige Rheasilvia-Becken entstand, hat einen Teil dieses Material dann später überdeckt (s. Verteilungskarte)."


Übersichtskarte der Südhalbkugel der Vesta: Die Kreise, Rauten und Sterne zeigen die Fundstellen des dunklen, kohlenstoffreichen Materials. Die rote Linie zeigt den Rand des Veneneia-Beckens, die schwarze Linie den Rand des Rheasilvia-Beckens. (Eine vergrößerte Darstellung finden Sie HIER). | Copyright: NASA/JPL-Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA

Umfangreiche Modellrechnungen der Forscher unterstützen ebenfalls die Theorie der zwei Einschläge - und erlauben zudem genaueren Aufschluss über deren Verlauf. So konnten die Wissenschaftler in Computersimulationen bestimmen, welche Aufprallgeschwindigkeiten mit den gefundenen Konzentrationen des dunklen Materials vereinbar sind. "Alles spricht für einen vergleichsweise langsamen Zusammenstoß mit Geschwindigkeiten von weniger als zwei Kilometern pro Sekunde", so Reddy. Der Einschlag im Nördlinger Ries im Süden Deutschlands geschah dagegen bei etwa 20 Kilometern pro Sekunde. Und auch die räumliche Verteilung des Materials, welche die Forscher berechnen konnten, entspricht dem Bild, das sich heute zeigt."

Auch aus der Gruppe der von Vesta stammenden sogenannten HED-(Howardit, Eucrit und Diogenit)-Meteorite, lassen sich Rückschlüsse über das dunkle Material ziehen, denn auch einige dieser Meteoriten zeigen dunkle Einschlüsse, die ebenfalls reich an Kohlenstoff sind. "Durch genaue Analyse des dunklen Materials auf der Vesta und Vergleichen mit Laboruntersuchungen dieser Meteorite konnten wir nun den ersten direkten Beweis liefern, dass die HED-Meteorite tatsächlich Bruchstücke von Vesta sind", so Le Corre.

Bei den Analysen geht es den Forschern aber längst nicht nur darum, die genaue Entwicklungsgeschichte von Vesta zu rekonstruieren. Vielmehr wollen sie die Bedingungen im frühen Sonnensystem verstehen.

Die Mission Dawn startete vor etwa fünf Jahren und schwenkte am 16. Juli 2011 in eine Umlaufbahn um den Protoplaneten Vesta ein. 2015 soll die Raumsonde ihr zweites Reiseziel, den Zwergplaneten Ceres, erreichen, der wie Vesta im sogenannten Asteroidengürtel zwischen den Umlaufbahnen des Mars und des Jupiter um die Sonne kreist.