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ASTEROIDENGÜRTEL
Zeuge einer turbulenten Vergangenheit
von Stefan Deiters
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4. Februar 2014

Die Zusammensetzung der Asteroiden im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter verrät etwas über die Entstehungsgeschichte des Sonnensystems. Dies ergab jetzt eine detaillierte Untersuchung unzähliger großer Brocken in dieser Region. Die Vielfalt der Asteroiden deutet nämlich darauf hin, dass die Asteroiden einst durch eine Wanderung der Gasplaneten erheblich durcheinandergewirbelt wurden.

Jupiter

Jupiter könnte dafür verantwortlich sein, dass sich im Asteroidengürtel ganz verschiedene Asteroidenarten finden lassen. Bild: David A. Aguilar (CfA)

Asteroiden gelten als stumme Zeugen der Entstehungsgeschichte unseres Sonnensystems, handelt es sich bei ihnen doch um das Material, das nicht zur Bildung von Planeten verwendet wurde. Die meisten Asteroiden befinden sich heute in einem Gürtel zwischen den Planeten Mars und Jupiter oder jenseits der Bahn des Planeten Neptun. Hier kreisen sie - in der Regel ungestört - auf ihren Bahnen um die Sonne.

Nicht immer war die Situation allerdings im Sonnensystem so ruhig: So gibt es beispielsweise Hinweise darauf, dass in den Anfangsjahren des Sonnensystems die inneren Planeten einem gewaltigen Bombardement von Asteroiden ausgesetzt waren. Eine neue Untersuchung der Objekte im Asteroidengürtel liefert nun neue Indizien für diese turbulente Vergangenheit unserer kosmischen Heimat.

"Wir haben entdeckt, dass die Riesenplaneten die Asteroiden durcheinandergewirbelt haben wie die Flocken in einer Schneekugel", vergleicht Francesca DeMeo vom Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. DeMeo und ihr Kollege Benoit Carry vom Observatoire de Paris haben über 100.000 Asteroiden, die auf Bildern des Sloan Digital Sky Survey zu sehen sind, systematisch kartiert und so eine Karte erstellt, die etwas über den Ursprung der Objekte verrät.

Der Entstehungsort eines Asteroiden sollte auch seine Zusammensetzung beeinflussen: Asteroiden, die sich in den äußeren Regionen des Sonnensystems gebildet haben, dürften beispielsweise mehr Wasser in Form von Eis enthalten als Brocken, die in den wärmeren Regionen in Sonnennähe entstanden sind. Informationen dazu leiteten die beiden Astronomen aus dem Spektrum des Asteroiden ab und beschränkten sich zudem auf Objekte mit einem Durchmesser von mehr als fünf Kilometern.

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Durch diese Größenbeschränkung wollten DeMeo und Carry sicherstellen, dass sie eine möglichst komplette Erfassung der Objekte bis zur entsprechenden Grenzgröße vor sich hatten, um so einen Bias durch die Beobachtungen auszuschließen. Die noch verbliebenen Asteroiden wurde nun entsprechend ihrer Größe und Zusammensetzung und ihrem aktuellen Ort im Sonnensystem gruppiert.

Bei den großen Asteroiden in ihrer Aufstellung ergibt sich das eher traditionelle Bild: Die weit von der Sonne entfernten Asteroiden sind offenbar tatsächlich auch in den kalten Regionen des Sonnensystems entstanden. Bei kleineren Objekten war dies deutlich anders: So fanden sich Asteroiden, die in Sonnennähe entstanden sein dürften, überall im Sonnensystem und die in kälteren Regionen entstandenen Brocken zudem auch in signifikanter Zahl im Asteroidengürtel und damit näher an der Sonne als erwartet.

Diese Mischung von unterschiedlichen Asteroidenarten im Asteroidengürtel liefert ein weiteres Indiz für eine Theorie, nach der sich der Gasriese Jupiter in den ersten Millionen Jahren des Sonnensystems Richtung Sonne bewegt hat und dabei möglicherweise genau durch den Asteroidengürtel gewandert ist. Die Bahnen der Asteroiden in dieser Region wurden dadurch gestört, ein Großteil der Asteroiden in andere Bereiche des Sonnensystems abgelenkt. Zudem gelangten neue Brocken aus weiter entfernten Regionen in den Asteroidengürtel.

Auch für die Geschichte der Erde ist diese - durch die neuen Untersuchungen erneut unterstützte - Idee von Interesse: So gibt es schon seit längerer Zeit die These, dass das irdische Wasser durch Einschläge von Asteroiden und Kometen auf die Erde gelangt ist. Eventuell könnte also erst die Migration der Gasplaneten in der Frühphase des Sonnensystems dafür gesorgt haben, dass überhaupt ausreichend eisreiche Asteroiden im inneren Sonnensystem vorhanden waren.

Auch für die Suche nach einer zweiten Erde um eine ferne Sonne ist diese Frage von Bedeutung: Sollte es nämlich so sein, dass ein Bombardement aus Asteroiden nötig ist, um einen Gesteinsplaneten mit Wasser zu versorgen, könnte dies die Wahrscheinlichkeit für die Existenz von tatsächlich erdähnlichen Planeten verringern.

Über ihre Untersuchung berichteten die Astronomen in der vergangenen Woche in der Fachzeitschrift Nature.

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siehe auch
Jupitermonde: Warum Ganymed und Kallisto so verschieden sind - 25. Januar 2010
Links im WWW
Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics
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