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Sonntag, 26.06.2016
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Erde schüttelt Asteroiden durch

Starke seismische Erschütterungen liefern Erklärung für rätselhafte „frische“ Asteroiden

Seit Jahren erforschen Wissenschaftler die möglichen Folgen von Asteroideneinschlägen auf die Erde. Jetzt aber haben amerikanische Forscher den Spieß umgedreht: Sie stellten fest, welchen Einfluss die Erde auf vorbeifliegende himmlische Brocken hat. Wie sie in „Nature“ berichten, kann die Passage starke Beben auf den Asteroiden auslösen, die die Objekte extrem durchschütteln.
Asteroid nahe der Erde

Asteroid nahe der Erde

Meteoriteneinschläge haben die Geschichte der Erde geprägt: Sie formten gewaltige Krater und lösten Massenaussterben aus. Auch der Untergang der Dinosaurier am Ende der Kreidezeit vor 65 Millionen Jahren geht höchstwahrscheinlich auf das Konto eines solchen Einschlags. Aber auch die Erde hat einen Einfluss auf vorbeifliegende Himmelskörper- und dieser ist weitaus größer als bisher angenommen. Richard Binzel, Professor für Planetenforschung am Massachusetts Institute of Technology (MIT) hat sich nun genau dieses Szenario genauer angesehen. Gemeinsam mit Kollegen analysierte er dafür Spektralmessungen des NASA Teleskops auf Hawaii an erdnahen Asteroiden (NEAs) – Asteroiden, die der Erde bis auf knapp 50 Millionen Kilometer nahe kommen.

Rätsel der „frischen“ Asteroiden


Besonderes Augenmerk legten die Wissenschaftler auf so genannte „frische“ oder Q-Typ-Asteroiden, Himmelskörper, deren Oberfläche kürzlich erst aufgewühlt worden ist. Zu diesen gehören 80 Prozent der als Meteoriten auf die Erde stürzenden Objekte, doch die Ursache für ihre Oberflächenveränderungen war bisher ungeklärt. Ebenso unklar war bisher auch, warum dieser Asteroidentyp nicht im Haupt-Asteroidengürtel des Sonnensystems, zwischen Mars und Jupiter vorkommt.

Mit Hilfe dieser Daten und numerischer Kalkulationen berechneten die Forscher, welchen Bahnen 95 NEAs in den letzten 500.000 Jahren folgten und beobachteten, wie nah sie dabei jeweils der Erde kamen. Sie entdeckten dabei, dass 75 der Asteroiden innerhalb dieser Zeitperiode die Erde in einem Abstand geringer als die Entfernung des Mondes passiert hatten, darunter alle 20 „frischen“ Q-Typ-Asteroiden. Aber hatte die Oberflächenveränderungen bei diesen verursacht? Das ermittelten die Forscher mit Hilfe einer als „Minimum Orbit Intersection Distance” (MOID) bezeichneten Berechnung.


Starkes Schütteln schon bei 16 Erdradien Abstand


Sie zeigte, dass ein Asteroid, der in einer Entfernung entsprechend 16 Erdradien an der Erde vorüber fliegt, starken Erschütterungen ausgesetzt ist. Dieses „seismische Schütteln“ des gesamten Himmelskörpers wühlt die Oberfläche auf und sorgt dafür, dass frischer Regolith an die Oberfläche gelangt.

Erstaunlich ist diese Erkenntnis gleich aus mehreren Gründen: Zum einen glaubte man bisher, dass Einflüsse der Erde erst bei Abständen von zwei Erdradien und weniger stark genug sind, um signifikante Änderungen an Himmelskörpern zu verursachen. Zum anderen belegt die Studie, dass die Oberfläche von Asteroiden nicht nur durch Kollisionen oder Fast-Treffer verändert wird, sondern auch durch die „Fernwirkung“ von Planeten. Da geschätzt rund ein Viertel aller NEAs der Erde der Erde bis auf 16 Radien nahe kommt, ist die Zahl der „frischen“ Asteroiden deutlich höher als bisher angenommen.

Einflussfaktoren noch unklar


Das neu entdeckte seismische Schütteln wirft jedoch auch jede Menge neuer Fragen auf. So ist bisher unklar, welche Einflussfaktoren der Erde dieses Beben der Asteroiden in einem so großen Abstand auslösen könnte. Und auch, was den genauen Auslöseabstand, das Ausmaß und die Art des Schüttelns bestimmt. Vermutlich spielen Größen wie die Geschwindigkeit und Dauer des Vorbeiflugs, die Form des Asteroiden und die Eigenschaften des Regoliths dafür eine Rolle.

Binzel plant als nächsten Schritt, nach weiteren Daten und Beispielen suchen, die seine Ergebnisse stützen - oder auch widerlegen. Dabei wird er möglicherweise auch Asteroiden mit einbeziehen, die nicht an der Erde, sondern an Mars oder Venus vorbeifliegen.
(Massachusetts Institute of Technology, 22.01.2010 - NPO)