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Die Kleinplaneten zwischen Mars und Jupiter: Beschreibung, Daten, Aufbau und Details
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Der Asteroiden-Gürtel

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Asteroiden-Gürtel
Der Asteroiden-Gürtel (künstlerische Darstellung)
Beschreibung
Umlaufbahn der Asteroiden
Die Umlaufbahnen der meisten Asteroiden befinden sich zwischen Mars und Jupiter

Als 1772 das Gesetz von Titius und Bode veröffentlicht wurde, stellte man fest, dass es zwischen Mars und Jupiter eine offensichtliche Lücke gab, in der ein Planet zu fehlen schien. Bereits 1801 war die Suche erfolgreich, als der italienische Astronom Giuseppe Piazzi den Kleinplaneten Ceres entdeckte. Doch überraschenderweise wurden schon in den nächsten Jahren mit Pallas, Vesta und Juno noch weitere kleine Himmelskörper in der Nähe der Ceres-Bahn gefunden. Bis heute wurden bereits über 10.000 Asteroiden mit einer Grösse von einem bis einigen hundert Kilometern katalogisiert. Die Gesamtzahl wird auf weit über eine Million geschätzt, aber die Masse aller Asteroiden zusammen erreicht nur 0,002 Erdmassen.

Rotierende Asteroiden
Rotierende Asteroiden

Während man früher davon ausging, die Asteroiden seien die Trümmer eines zerbrochenen Planeten, wird heute angenommen, dass ein solcher Planet nie existiert hat. Vielmehr sind die Asteroiden uralte Körper aus der Entstehungszeit des Sonnensystems, die sich wegen der Gezeitenkräfte des Jupiter nicht zu einem grösseren Planeten vereinigen konnten.

Die Daten der grössten Asteroiden

Die folgende Tabelle listet eine Auswahl der wichtigsten Asteroiden nach ihrer Grösse auf. Die Nummer spiegelt die Reihenfolge der Entdeckung wieder und die Entfernungen sind in Millionen Kilometer angegeben.

  Nr. Name Abmessungen in km Abstand Sonne Umlaufzeit Entdecker (Jahr)
1 Ceres 1 Ceres 975 x 909 413,9
= 2,76AE
1.680 Tage Piazzi
(1801)
2 Pallas 2 Pallas 570 x 525 x 482 414,5
= 2,77AE
1.685 Tage Olbers
(1802)
4 Vesta 4 Vesta 538 353,4
= 2,36AE
1.325 Tage Olbers
(1807)
10 Hygiea 10 Hygiea 430 470,3
= 3,14AE
2.028 Tage De Gasparis
(1849)
511 Davida 511 Davida 336 475,4
= 3,18AE
2.059 Tage Dugan
(1903)
704 Interamnia 704 Interamnia 334 458,1
= 3,06AE
1.959 Tage Cerulli
(1910)
52 Europa 52 Europa 312 463,3
= 3,10AE
1.994 Tage Goldschmidt
(1858)
  15 Eunomia 272 395,5
= 2,64AE
1.571 Tage De Gasparis
(1849)
87 Sylvia mit 7km grossem Mond (Pfeil) 87 Sylvia 272 521,5
= 3,48AE
6,5 Jahre Pogson
(1866)
  16 Psyche 264 437,1
= 2,92AE
1822 Tage De Gasparis
(1852)
10199 Chariklo 10199 Chariklo 248 2.354,3
= 15,74AE
62,43 Jahre Scotti
(1997)
3 Juno 3 Juno 247 399,4
= 2,67AE
1.592 Tage Harding
(1804)
216 Kleopatra 216 Kleopatra 217 x 94 417,4
= 2,79AE
1.704 Tage Palisa
(1880)
45 Eugenia 45 Eugenia 214 671,7
= 4,49AE
1.639 Tage De Gasparis
(1851)
2060 Chiron 2060 Chiron 180 2051,9
= 13,71AE
> 50 Jahre Kowal
(1977)
  911 Agamemnon 176 778,1
= 5,20AE
1.650 Tage Reinmuth
(1919)
  140 Siwa 110 676,2
= 4,52AE
1.650 Tage Palisa
(1874)
253 Mathilde 253 Mathilde 66 x 48 x 46 394,9
= 2,64AE
1.573 Tage Palisa
(1885)
243 Ida 243 Ida 58 x 23 428,0
= 2,86AE
1.767 Tage Palisa
(1884)
433 Eros 433 Eros 33 x 13 x 13 216,9
= 1,45AE
643 Tage Witt
(1898)
951 Gaspra 951 Gaspra 19 x 12 x 11 330,0
= 2,21AE
1.201 Tage Neujmin
(1916)
  2212 Hephaistos 8,8 323,9
= 2,17AE
507 Tage Chernykh
(1978)
1620 Geographos 1620 Geographos 5,1 x 1,8 187,0
= 1,25AE
507 Tage Mt. Palomar
(1951)
4179 Toutatis 4179 Toutatis 4,6 x 2,4 x 1,9 375,5
= 2,51AE
1.453 Tage Pollas
(1989)
9969 Braille 9969 Braille 2,2 x 1,0 350,1
= 2,34AE
1.307 Tage Helin
(1992)
4769 Castalia 4769 Castalia 1,8 x 0,8 82,5
= 0,55AE
150 Tage Helin
(1989)
  1862 Apollo 1,6 220,1
= 1,47AE
661 Tage Reinmuth
(1932)
1566 Icarus 1566 Icarus 1,4 161,3
= 1,08AE
409 Tage Baade
(1949)
  2062 Aten 1,0 144,5
= 0,97AE
347 Tage Helin
(1976)
Die Umlaufbahnen der Asteroiden

Die meisten Asteroiden umlaufen die Sonne auf elliptischen Bahnen zwischen Mars und Jupiter. Ihre Verteilung ist jedoch nicht gleichmäßig, da die Gravitation des Jupiter bestimmte Bereiche, die sogenannten Kommensurabilitäts-Lücken, von Kleinplaneten frei hält. Ausserdem existieren zahlreiche Ausreisser, deren Umlaufbahnen stark exzentrisch sind oder ausserhalb der Hauptgruppe liegen:

  • Amors:
    Asteroiden dieser Gruppe, wie z.B. Eros, umlaufen die Sonne zwischen Erde und Mars.
  • Apollos:
    Diese Kleinplaneten kommen der Sonne sehr nahe und kreuzen dabei die Erdbahn. Aus diesem Grund könnten sie uns durchaus gefährlich werden.
  • Atens:
    Diese Asteroiden bewegen sich komplett innerhalb der Erdbahn.
  • Centauren:
    Diese Gruppe, zu der z.B. Chiron gehört, umläuft die Sonne zwischen Saturn und Uranus, und wird wegen ihrer grossen Entfernung manchmal bereits dem Kuiper-Gürtel zugeordnet.
  • Trojaner:
    Die beiden Trojaner-Gruppen bewegen sich auf der Umlaufbahn des Jupiter immer 60 Grad vor bzw. hinter dem Riesenplaneten. An diesen Librationspunkten des Jupiter heben sich die Anziehungskräfte genau auf, so dass sich dort Kleinplaneten ansammeln und nicht mehr entfliehen können.
  • Unusual Minor Planets (UMPs):
    Die Umlaufbahnen dieser Asteroiden fügen sich in kein Schema.
Aufbau der Asteroiden

Die meisten Asteroiden dürften nach dem "Schutthaufen"-Modell aufgebaut sein. Dabei wird angenommen, dass es sich nicht um massive Körper, sondern um lockere Ansammlungen von Staub und Gesteinsbrocken handelt, die nur durch die eigene Schwerkraft zusammen gehalten werden. Asteroiden werden nach ihrer chemischen Zusammensetzung in die folgenden Gruppen unterteilt:

  • C-Typ:
    75% aller Asteroiden, wie z.B. Ceres, gehören zu diesem Typ aus Gestein mit einem hohen Anteil an Kohlenwasserstoffen. Durch die organischen Verbindungen erhalten sie eine dunkle Färbung und es wird vermutet, dass es sich um Materie handelt, die sich seit der Entstehung des Sonnensystems aus einem Protosolaren Nebel nicht wesentlich verändert hat.
  • S-Typ:
    15% der Asteroiden, darunter auch Gaspra, bestehen aus einem Gemisch von Eisen und Gestein.
  • M-Typ:
    Diese seltenen Asteroiden bestehen aus einer Eisen-Nickel-Legierung und sind der Materie in Planetenkernen sehr ähnlich.
  • Achondriten:
    Der seltenste Asteroiden-Typ, dem z.B. Vesta angehört, hat eine vulkanische Oberfläche, die erstarrter Lava sehr ähnlich ist.

Eine ähnliche Einteilung ist auch für die auf der Erde gefundenen Meteoriten gültig, da es sich dabei u.a. um Bruchstücke von Asteroiden handelt.

Details zu den Asteroiden
Ida und Dactyl
Asteroid Ida mit seinem Mond Dactyl

Einige Asteroiden, wie z.B. Sylvia, verfügen über einen eigenen Mond, bei dem es sich natürlich ebenfalls um einen Asteroiden handelt. Die Abbildung links zeigt Ida mit seinem Mond Dactyl, der in der rechten oberen Ecke noch einmal vergrößert dargestellt ist. Dactyl hat eine Abmessung von 1,6 x 1,2 km und umkreist Ida in einer Entfernung von ca. 90 km.

P/2010 A2
P/2010 A2:
Ein Asteroid mit Schweif

Um einen besonders ungewöhnlichen Asteroiden handelt es sich bei P/2010 A2, der erst am 6. Januar 2010 entdeckt wurde. Das auffälligste Merkmal von P/2010 A2 ist sein ca. 1 Million Kilometer langer Schweif, so dass man ihn auf den ersten Blick für einen Kometen halten könnte. Dieser Schweif besteht jedoch nicht aus verdampftem Eis, sondern ähnelt eher einer Trümmerwolke, und der nur ca. 150 Meter durchmessende P/2010 A2 befindet sich auch nicht innerhalb der Coma. Es wird deshalb vermutet, dass der Schweif bei einer Kollision mit einem anderen Asteroiden entstand, die Simulationen zufolge im Februar 2009 stattfand.

Chariklo mit Ringen
Asteroid Chariklo mit seinen Ringen
(künstlerische Darstellung)

Wo es Monde und Schweife gibt, da sollte man sich auch über Ringe nicht wundern, wie sie bei dem sehr viel grösseren Vorbild Saturn vorkommen. Der Asteroid Chariklo wurde bereits am 15. Februar 1997 entdeckt und ist das grösste Mitglied der Centauren. Aber erst im März 2014 wurden während der Bedeckung eines Hintergrund-Sterns deutliche Hinweise auf ein System aus 2 filigranen Ringen gefunden. Der innere Ring hat einen Radius von 391 km und eine Breite von 7 km. Der äussere folgt in 405 km Entfernung und ist nur 3 km breit. Beide Ringe bestehen aus Wassereis, aber es ist noch völlig unbekannt, wie sie entstanden und stabil bleiben konnten.

NEAR Shoemaker landet auf Eros
Die Sonde NEAR Shoemaker filmte ihren Abstieg zu Asteroid Eros

Die erste Landung einer Raumsonde auf einem Asteroiden fand am 12. Februar 2001 statt, als NEAR Shoemaker weich auf Eros aufsetzte. Das Raumfahrzeug hatte den Asteroiden bereits längere Zeit umkreist und zahlreiche Daten geliefert, als man sich gegen Ende der Mission zu diesem riskanten Manöver entschloss, denn die Sonde war eigentlich nicht für eine Landung konstruiert worden. Während ihres Abstiegs zu Eros übermittelte NEAR Shoemaker die links darstellte Bildsequenz.


 
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