- Astronomie im Berchtesgadener Land -

Monatsthema Januar 2004: "Asteroiden"

Asteroiden (auch Kleinplaneten oder Planetoiden genannt) sind kleine Körper aus Metall oder Fels, welche die Sonne umkreisen.

Ihre Entdeckung hängt mit der Suche nach einem Planeten, der die große Lücke zwischen Mars und Jupiter ausfüllen sollte, zusammen. Dort entdeckte Piazzi in der Neujahrsnacht 1801 einen kleinen Körper. Er nannte ihn Ceres, nach der römischen Göttin des Getreides (einen Begriff, den wir in den derzeit beliebten Cerealien wiederfinden). Sein Durchmesser konnte später auf rund 914 km bestimmt werden. Innerhalb weniger Jahre wurden drei weitere Körper entdeckt, die man in der Reihenfolge ihrer Entdeckung fortlaufend durchnummerierte: (2) Pallas (1802, Olbers, 522 km), (3) Juno (1804, Harding, 246 km) und (4) Vesta (1807, Olbers, 525 km). Wie sich herausstellte, sind das auch "die großen Vier", während die späteren deutlich kleiner sind, die mit dem Bau immer größerer Fernrohre und der Verbesserung der Optiken und der Fotografie ausgemacht wurden.

Der Planetoid Vesta gesehen von Hubble, als Modell und mit Relief in Farbe.
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Diese Asteroiden sind aber nicht nur Objekte für die professionelle Astronomie, Vesta zum Beispiel ist manchmal sogar mit dem bloßen Auge sichtbar und einige Kleinplaneten kann man im Feldstecher ausmachen. Für ein normales Amateurfernrohr sind bereits viele Asteroiden erreichbar. Allerdings darf man sich davon nicht zu viel erwarten: Es sind schwache Flecken, der sich nur dadurch, dass sie nicht blinken, von einem schwachen Stern unterscheiden. Aber immerhin hat man die Befriedigung, dass man einen Körper unseres Sonnensystems gefunden hat, und nicht einen fernen Stern.

Mehrere hunderttausend Asteroiden wurden inzwischen entdeckt und bisher mit teilweise vorläufigen Namen bedacht. Tausende kommen jährlich dazu. Sicher gibt es hunderttausende, die zu klein sind, um von der Erde aus gesehen zu werden. Es gibt 26 bekannte Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als 200 km. Wir kennen so gut wie alle Asteroiden mit mehr als 100 km Durchmesser, aber nur rund die Hälfte im Bereich zwischen 10 und 100 km; von den Asteroiden ab 1 km könnte es ungefähr eine Million geben. Aber trotzdem ist die Masse aller Asteroiden zusammen kleiner als die des Mondes.

Die Form der Asteroiden weicht oft von der Kugelform ab, zeigt aber auch Verwandtschaft mit den kleineren Monden, wie den Marsmonden Phobos und Deimos und Monden der äußeren Planeten, die möglicherweise eingefangene Asteroiden sind:

Die Collage stellt den Astroiden Ida mit seinem kleinen Mond Dactyl über den Marsmonden Deimos und Phobos und dem Planetoiden Gaspra (von links nach rechts) ungefähr in ihren Größenverhältnissen dar.
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Nach ihrer Zusammensetzung (unter Verwendung ihres Spektrums) und nach ihrem Lichtreflexionsvermögen (Albedo) werden sie in verschiedene Typen klassifiziert:

• C-Typ: mehr als 75% der bekannten Asteroiden: extrem dunkel (Albedo 0,03), den Chondrit-Meteoriten sehr ähnlich;
• S-Typ: 17%, relativ hell (Albedo 0,10 - 0,22), metallisches Nickel-Eisen gemischt mit Eisen- und Magnesiumsilikaten;
• M-Typ: Großteil vom Rest, hell (Albedo 0,10 - 0,18), blankes Nickel-Eisen.
• Es gibt daneben noch etwa ein Dutzend seltener Typen.

Nach der Lage ihrer Bahnen im Sonnensystem unterscheidet man:

• Den Asteroiden-Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter, der wiederum in verschiedene Untergruppen eingeteilt wird.
• Die Bahn der erdnahen Asteroiden (NEAs = Near-Earth-Asteroids; auch Atens- und Apollos- und Amors-Typ) nähert sich der Erde stark an und sie können uns dadurch gefährlich werden. Deswegen bringt man diesen Asteroiden heute besonderes Interesse entgegen. Die Sonde NEAR wurde extra deswegen gestartet, um einen Überblick darüber und eine Abschätzung der Risiken für die Erde zu gewinnen.
• Die Trojaner befinden sich nahe Jupiters Lagrange-Punkten (60 Grad vor und hinter Jupiter auf dessen Umlaufbahn - im Deutschen ist auch die Bezeichnung "Librationspunkte" gebräuchlich). Mehrere hundert solcher Asteroiden sind heute bekannt; man schätzt sie auf insgesamt tausend oder mehr. Es könnte auch wenige kleine Asteroiden an den Librationspunkten von Venus und Erde geben, die man ebenfalls manchmal als Trojaner bezeichnet; 5261 Eureka ist ein "Marstrojaner".

Zwischen den Konzentrationen der Asteroiden im Hauptgürtel gibt es relativ leere Regionen, genannt Kirkwoodlücken. Es handelt sich dabei um Bereiche, in denen ein Objekt eine Umlaufdauer hätte, die ein einfacher Bruchteil der des Jupiter wäre (z.B. 1/4, 3/7, 1/2). Da diese Objekte sehr leicht von Jupiter in eine andere Umlaufbahn gebracht werden, erklären sich die Lücken.

Einige wenige "Asteroiden" (als "Zentauren" bezeichnet) sind im äußeren Sonnensystem: (2060) Chiron (heute als Komet 95 P/Chiron klassifiziert) kreist zwischen Saturn und Uranus; die Umlaufbahn von (5335) Damokles reicht von nahe dem Mars bis hinter Uranus; (5145) Pholus kreist zwischen Saturn bis hinter Neptun. Es gibt wahrscheinlich mehr, aber solche Planeten kreuzende Bahnen sind instabil und könnten sehr leicht verändert werden. Die Zusammensetzung dieser Körper ist wahrscheinlich den Kometen oder den Objekten im Kuipergürtel ähnlicher als normalen Asteroiden. Ausserdem sind sogenannte Transneptun-Kleinplaneten bekannt. Die Bahnhalbachse dieser Objekte ist grösser als die des Neptun.

Wegen ihrer großen Zahl ist die Beobachtung und Positionsbestimmung von Kleinplaneten eine der wenigen Möglichkeiten für Amateurastronomen auch heute noch einen Beitrag zur Fachastronomie zu leisten.

Gerardo Inhester

Zum Sternenhimmel Januar 2004

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