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NEW HORIZONS
Die Entstehung von Arrokoth
von Stefan Deiters
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14. Februar 2020

Anfang 2019 flog die Plutosonde New Horizons am inzwischen Arrokoth getauften Kuipergürtel-Objekt 2014 MU69 vorüber und lieferte die ersten Detailaufnahmen einer so weit entfernten Welt. Seitdem überträgt die Sonde die Daten des Vorüberflugs. Deren Auswertung ergab nun interessante Hinweise auf die Entstehungsgeschichte Arrokoths und von Planetesimalen.

Arrokoth

Farbaufnahme des Kuipergürtel-Objekts (486958) Arrokoth, basierend auf Daten der Sonde New Horizons. Bild: NASA / Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory / Southwest Research Institute / Roman Tkachenko [Großansicht]

Vor etwas mehr als 13 Monaten flog die Sonde New Horizons am Kuipergürtel-Objekt 2014 MU69 vorüber und lieferte erstmals Nahaufnahmen von einer solchen Welt im äußeren Sonnensystem. 2014 MU69 wurde inzwischen offiziell Arrokoth getauft, was "Himmel" in der Sprache der Powhatan bedeutet, eines Indianerstamms im Norden Amerikas. Seit Januar 2019 überträgt New Horizons nun die Daten des Vorüberflugs, jetzt wurden erste detaillierte Auswertungen des Materials vorgestellt.

"Arrokoth ist das entfernteste, ursprüngliche und reinste Objekt, das je von einer Raumsonde untersucht wurde, von daher war uns klar, dass es uns eine einmalige Geschichte erzählen kann", so Alan Stern vom Southwest Research Institute, der verantwortliche Wissenschaftler von New Horizons. "Es verrät uns, wie sich einst Planetesimale gebildet haben und wir glauben, dass die Ergebnisse einen wichtigen Fortschritt bei unserem Verständnis der Entstehung von Planetesimalen und Planeten darstellen." Als Planetesimale bezeichnet die Astronomie die Vorläufer und Bausteine von Planeten.

Die ersten Aufnahmen, die New Horizons im vergangenen Jahr zur Erde funkte, hatten bereits gezeigt, dass es sich bei Arrokoth um ein Objekt handelt, das aus zwei Teilen besteht, eine flache Oberfläche hat und eine vermutlich einheitliche Zusammensetzung, was auf einen sehr ursprünglichen Zustand von Arrokoth hindeuten könnte. Die Auswertung von immer detaillierteren Daten bestätigte dann dieses Bild: Die beiden Komponenten von Arrokoth dürften sich danach separat, aber in relativer Nähe zueinander gebildet und sich zunächst umkreist haben. Sie haben sich dann allmählich angenähert und verbunden, wodruch das heutige, etwa 35 Kilometer lange Objekt entstand.

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Für die Wissenschaftler deutet dies darauf hin, dass sich Arrokoth, bzw. seine Komponenten, durch den gravitativen Kollaps einer Teilchenwolke im ursprünglichen solaren Nebel bildeten und nicht etwa - so eine konkurrierende Theorie über die Entstehung von Planetesimalen - durch hierarchische Akkretion. Bei dieser kommt es zu Kollisionen von Partikeln mit hoher Geschwindigkeit, während beim Kollaps einer Partikelwolke das Wachstum sanfter verläuft. Als solaren Nebel bezeichnet man die ursprüngliche Wolke aus Gas und Staub, aus der sich die Sonne und dann auch die Planeten bildeten.

Unterstützt wird diese These durch die gleichförmige Farbe und Zusammensetzung von Arrokoth: Das Modell der hierarchischen Akkretion würde eine Mischung von Materialien aus verschiedenen Bereichen des solaren Nebels vorhersagen. "Arrokoth sieht aus wie ein Objekt, das langsam zu dem wurde, was es heute ist und zwar aus lokalem Material des solaren Nebels", unterstreicht Will Grundy vom Lowell Observatory, der auch zum New-Horizons-Team gehört. "Ein Objekt wie Arrokoth würde ganz anders aussehen, wenn es in einem mehr chaotischen Akkretrionsprozess entstanden wäre."

"Alle Beweise, die wir finden konnten, weisen auf den Kollaps einer Partikelwolke hin und schließen das Modell der hierarchischen Akkretion für die Entstehung von Arrokoth aus und im Rückschluss auch für andere Planetesimale", unterstreicht Stern. Die neuen Erkenntnisse über Arrokoth wurden gestern auf einer Tagung der American Association for the Advancement of Science in Seattle vorgestellt und sind in drei Fachartikeln beschrieben, die in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurden.

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New Horizons - Missionwebseite bei astronews.com
Links im WWW
New Horizons, Webseite des Applied Physics Laboratory der JHU
NASA
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