Quelle: MPS/Forschung/Planetenwissenschaften/Arbeitsgruppen/Planetare Materialien/Theia und Erde waren Nachbarn, 20. November 2025

In Kürze:

• Zutatenliste des Impaktors: In der aktuellen Ausgabe der Fachzeitschrift Science bestimmen Forschende die mögliche Zusammensetzung von Theia.
• Suche nach Geburtsort: Aus den „Zutaten“ des Einschlagskörpers lässt sich auf seinen Entstehungsort schließen. Dieser liegt im inneren Sonnensystem, wahrscheinlich sonnennäher als der der Erde.
• Mondproben im Labor: Bei den Analysen kam Mondgestein der Apollo-Missionen zum Einsatz. Erstmals nutzen Forschende das Verhältnis der Eisenisotope darin, um den Ursprung von Theia zu bestimmen.

Vor etwa 4,5 Milliarden Jahren kam es zu dem wohl folgenreichsten Ereignis in der Geschichte unseres Planeten: Ein gewaltiger Himmelskörper, genannt Theia, schlug in die junge Erde ein. Wie sich der Zusammenstoß abspielte und was genau danach geschah, ist nicht endgültig geklärt. Sicher ist jedoch, dass sich als Folge Größe, Aufbau, Zusammensetzung und Umlaufbahn der Erde veränderten – und dass der Einschlag die Geburtsstunde unseres ständigen Begleiters im All, des Mondes, war.

Was war das für ein Körper, der den Werdegang unseres Planeten so dramatisch umschrieb? Wie groß war Theia? Aus welchem Material bestand sie? Und aus welchem Teil des Sonnensystems raste sie auf die Erde zu? Antworten auf solche Fragen zu finden, ist schwierig. Schließlich wurde Theia bei der Kollision vollständig zerstört. Dennoch finden sich noch heute Spuren von ihr, etwa in der Zusammensetzung der heutigen Erde und des Mondes. In der aktuellen Untersuchung, die am 20. November 2025 in der Fachzeitschrift Science erschien, schließen Forschende unter der Leitung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) und der Universität von Chicago auf diesem Wege auf die mögliche „Zutatenliste“ von Theia – und so auf ihren Entstehungsort.

In der Zusammensetzung eines Körpers ist seine gesamte Entstehungsgeschichte archiviert, auch sein Entstehungsort.
Thorsten Kleine, Direktor am MPS und Koautor der neuen Studie

Besonders aussagekräftig sind die Verhältnisse, in denen bestimmte Metallisotope in einem Körper vorliegen. Isotope sind Varianten desselben Elements, die sich allein durch die Anzahl ihrer Neutronen im Atomkern – und damit durch ihr Gewicht – unterscheiden. Im frühen Sonnensystem dürften die Isotope eines jeweiligen Elementes nicht gleichverteilt gewesen sein: Am äußeren Rand des Sonnensystems etwa kamen die Isotope in einem minimal anderen Verhältnis vor als in Sonnennähe. Informationen über die Herkunft seines ursprünglichen Baumaterials bleibt auf diese Weise in der Isotopenzusammensetzung eines Körpers gespeichert.

Suche nach Spuren von Theia in Erde und Mond
In der aktuellen Studie bestimmt das Forscherteam erstmals das Verhältnis verschiedener Eisenisotope in Erd- und Mondgestein mit bisher unerreichter Genauigkeit. Dafür untersuchen sie 15 Proben typischen Erdgesteins und sechs Gesteinsproben, die Astronauten der Apollo-Missionen zurück zur Erde gebracht haben. Das Ergebnis überrascht kaum: Wie schon frühere Messungen der Isotopenverhältnisse von Chrom, Kalzium, Titan und Zirkonium ergeben hatten, sind Erde und Mond in dieser Hinsicht nicht unterscheidbar.

Doch die große Ähnlichkeit erlaubt keinen direkten Rückschluss auf Theia. Dafür sind zu viele Kollisionsszenarien denkbar. Zwar gehen die meisten Modelle davon aus, dass sich der Mond fast ausschließlich aus Material von Theia formte. Es ist aber auch möglich, dass er vornehmlich aus Material des frühen Erdmantels besteht oder dass sich das Gestein von Erde und Theia untrennbar durchmischte.

Reverse Engineering eines Planeten
Um dennoch mehr über Theia zu erfahren, wandten die Forschenden eine Art Reverse Engineering für Planeten an. Ausgehend von den übereinstimmenden Isotopenverhältnissen in heutigem Erd- und Mondgestein spielte das Team durch, welche Zusammensetzungen und Größen von Theia sowie welche Zusammensetzung der frühen Erde zu diesem Endzustand geführt haben könnten. Die Forschenden schauten in ihren Untersuchungen nicht nur auf Eisenisotope, sondern auch auf solche von Chrom, Molybdän und Zirkonium. Die verschiedenen Elemente verschaffen Zugang zu unterschiedlichen Phasen der Planetenentstehung.

Lange vor der verheerenden Begegnung mit Theia hatte sich im Innern der frühen Erde eine Art Sortierprozess abgespielt. Mit Entstehung des Eisenkerns reicherten sich manche Elemente wie etwa Eisen oder Molybdän dort an; im Gesteinsmantel fehlten sie danach weitgehend. Das Eisen, das sich heute im Erdmantel findet, kann also erst nach der Kernbildung „zugereist“ sein, etwa an Bord von Theia. Andere Elemente wie Zirkonium, die nicht in den Kern sanken, dokumentieren hingegen die gesamte Entstehungsgeschichte unseres Planeten.

Meteoriten als Referenz
Von den rechnerisch möglichen Zusammensetzungen von Theia und der frühen Erde, die sich in den Berechnungen ergaben, scheiden einige als unplausibel aus.

Das überzeugendste Szenario ist, dass der Großteil des Baumaterials von Erde und Theia aus dem inneren Sonnensystem stammt. Erde und Theia dürften Nachbarn gewesen sein.
Timo Hopp, MPS-Wissenschaftler und Erstautor der neuen Studie

Während sich die Zusammensetzung der frühen Erde überwiegend als Mischung bekannter Meteoritenklassen darstellen lässt, ist dies bei Theia nicht der Fall. Verschiedene Meteoritenklassen sind in unterschiedlichen Bereichen des äußeren Sonnensystems entstanden. Sie dienen deshalb als Referenzmaterial für das Baumaterial, das bei der Entstehung der frühen Erde und von Theia zur Verfügung stand. Bei Theia dürfte auch eine größere Menge bisher unbekannten Materials im Spiel gewesen sein, dessen Ursprung die Forschenden näher an der Sonne verorten als die Erde. Die Rechnungen sprechen deshalb dafür, dass Theia sonnennäher entstanden ist als unser Planet.

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• Mond

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Quelle: NASA Science Editorial Team, 4. Februar 2026

In einem neuen Forschungsbericht beschreiben die Wissenschaftler der Mission den Nachweis organischer Moleküle wie Methanol, Cyanid und Methan. Auf der Erde sind organische Moleküle die Grundlage für biologische Prozesse, können aber auch durch nicht-biologische Prozesse entstehen. Die Forscher stellen außerdem einen dramatischen Anstieg der Helligkeit zwei Monate nach dem Erreichen der größten Annäherung des eisigen Körpers an die Sonne fest, ein Phänomen, das mit Kometen in Verbindung gebracht wird, wenn sie Wasser, Kohlendioxid und Kohlenmonoxid in den Weltraum abgeben.

Wenn sich ein Komet aus dem Weltraum der Sonne nähert, erwärmt sich seine gefrorene Oberfläche und sublimiert, d. h. das Eis geht ohne Umweg über den flüssigen Zustand direkt in den gasförmigen Zustand über. Diese Gase können in den Weltraum entweichen und eine Atmosphäre bilden, die den Kern des Kometen umgibt und als Koma bezeichnet wird.

„Der Komet 3I/ATLAS gaste im Dezember 2025, nachdem er der Sonne nahe gekommen war, kräftig in den Weltraum aus und wurde dadurch deutlich heller. Selbst Wassereis sublimierte im interplanetaren Raum schnell zu Gas“, sagte Studienleiter Carey Lisse vom Johns Hopkins Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland. „Und da Kometen zu etwa einem Drittel aus Wassereis bestehen, setzten sie eine Fülle neuer, kohlenstoffreicher Materialien frei, die tief unter der Oberfläche im Eis eingeschlossen waren. Wir sehen jetzt die üblichen Materialien des frühen Sonnensystems, darunter organische Moleküle, Ruß und Gesteinsstaub, die typischerweise von einem Kometen ausgestoßen werden.“

Verzögerte Gasfreisetzung
Wenn sich der Komet auf seiner Umlaufbahn am nächsten zur Sonne befindet, erreicht er seine höchste Temperatur, aber das ist nicht unbedingt der Zeitpunkt, an dem die Sublimationsaktivität ihren Höhepunkt erreicht. Da die Sonnenwärme Zeit braucht, um die äußeren Schichten des Kometen zu durchdringen, beginnt das Eis tief unter der Oberfläche möglicherweise erst lange nach dem sonnennächsten Punkt des Kometen zu sublimieren. Dies scheint beim Kometen 3I/ATLAS der Fall zu sein.

SPHEREx, kurz für „Spectro-Photometer for the History of the Universe, Epoch of Reionization and Ices Explorer”, beobachtete im August eine Koma, die große Mengen Kohlendioxid, etwas Kohlenmonoxid und etwas Wasser enthielt. Die Beobachtungen im Dezember zeigen eine weitaus aktivere und vielfältigere Koma, die durch austretendes unterirdisches Wassereis versorgt wird, das mit anderem Eis, organischen Stoffen und Gesteinsmaterial vermischt ist.

„Der Komet hat Jahrtausende damit verbracht, den interstellaren Raum zu durchqueren, wobei er von hochenergetischen kosmischen Strahlen bombardiert wurde, und hat wahrscheinlich eine Kruste gebildet, die durch diese Strahlung verändert wurde“, sagte Phil Korngut, Instrumentenwissenschaftler der Mission am Caltech in Pasadena, Kalifornien. „Aber jetzt, da die Energie der Sonne Zeit hatte, tief in den Kometen einzudringen, erwärmt sich das unberührte Eis unter der Oberfläche und beginnt zu brodeln, wobei es eine Mischung aus Chemikalien freisetzt, die seit Milliarden von Jahren nicht mehr dem Weltraum ausgesetzt waren.“

Die Beobachtungen von SPHEREx deuten auch darauf hin, dass mit zunehmender Aktivität von 3I/ATLAS Gesteinsmaterial ausgestoßen wird. Der Komet scheint nur einen kleinen birnenförmigen Staubschweif zu haben, der entsteht, wenn Staub von einem aktiven Kometen durch den Druck der Sonnenstrahlung zurückgeschleudert wird. Das bedeutet, dass der Komet große Körner und BB-große Materialbrocken ausstößt (typischerweise liegt das Material in Form von Staubkörnern vor, die feiner als menschliches Haar sind), die zu massiv sind, um durch den Strahlungsdruck der Sonne weit vom Kern des Kometen weggeschleudert zu werden.

Der richtige Ort zur richtigen Zeit
Die Kometenbeobachtungen von SPHEREx sind ein Nebeneffekt der Position des Weltraumteleskops in seiner beinahe polaren erdnahen Umlaufbahn und seiner Perspektive auf den gesamten Himmel. Die vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien geleitete Mission startete am 11. März 2025, um die Ursprünge des Universums und die Geschichte der Galaxien zu erforschen und nach den Bausteinen des Lebens in unserer Galaxie zu suchen.

Ende 2025 stellte SPHEREx die erste von vier Infrarot-Karten des gesamten Himmels fertig, die der Menschheit helfen werden, das Universum besser zu verstehen. Das Weltraumteleskop verfügt über die einzigartige Fähigkeit, den Himmel in 102 Farben zu sehen, wobei jede Farbe eine Wellenlänge des Infrarotlichts darstellt, die einzigartige Informationen über Galaxien, Sterne, Planetenentstehungsgebiete und andere kosmische Merkmale liefert, darunter auch die verschiedenen Gase, die in der Koma von 3I/ATLAS zu sehen sind.

„Unser einzigartiges Weltraumteleskop sammelt beispiellose Daten aus dem gesamten Universum“, sagte Yoonsoo Bach, stellvertretender Studienleiter vom Korea Astronomy and Space Science Institute. „In diesem Fall hat uns unsere Galaxie jedoch nur wenige Monate nach dem Start von SPHEREx ein Stück eines weit entfernten Sternensystems geliefert, und SPHEREx war bereit, es zu beobachten. In der Wissenschaft ist es manchmal so: Man ist zur richtigen Zeit am richtigen Ort.“

Der Komet 3I/ATLAS wurde vom NASA-finanzierten ATLAS-Teleskop (Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System) in Rio Hurtado, Chile, entdeckt und am 1. Juli 2025 dem Minor Planet Center gemeldet. Wissenschaftler stellten aufgrund seiner hohen Geschwindigkeit und seiner Flugbahn schnell fest, dass es sich bei dem Kometen 3I/ATLAS um einen interstellaren Kometen handelte. Seitdem haben viele Missionen der NASA das Objekt verfolgt und untersucht, um seine Bahn durch das Sonnensystem genauer zu bestimmen und besser zu verstehen, woraus es besteht. Dies ist nur ein Beispiel dafür, wie die Weltraumteleskope der NASA die laufende Mission der Behörde unterstützen, Kometen und Asteroiden – einschließlich erdnaher Objekte –, die durch unser Sonnensystem wandern, zu finden, zu verfolgen und besser zu verstehen.

Mehr über SPHEREx
Die Mission wird vom NASA JPL für die Astrophysikabteilung der Behörde innerhalb der Wissenschaftsdirektion in Washington geleitet. Das Teleskop und der Raumfahrzeugbus wurden von BAE Systems gebaut. Die wissenschaftliche Analyse der SPHEREx-Daten wird von einem Team von Wissenschaftlern aus 13 Institutionen in den USA, Südkorea und Taiwan durchgeführt, das von Jamie Bock, Principal Investigator am Caltech mit einer gemeinsamen Anstellung am JPL, und Olivier Dore, Projektwissenschaftler am JPL, geleitet wird. Die Daten werden am IPAC am Caltech in Pasadena verarbeitet und archiviert, das das JPL für die NASA verwaltet. Der SPHEREx-Datensatz steht Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit frei zur Verfügung.

Weitere Informationen über die SPHEREx-Mission finden Sie unter: https://science.nasa.gov/mission/spherex/

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• Interstellare Objekte
• SPHEREx-Weltraumteleskop auf Falcon 9

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Beitrag von Anna-Janina Stöhr, Quellen: NASA, Brittanica, International Astronomical Union, Frontiers 18. Dezember 2025.

Die Venus: Wo Liebe und Schönheit im Kosmos aufeinandertreffen

Die meisten Menschen wissen, dass der zweite Planet unseres Sonnensystems nach der römischen Göttin der Liebe benannt ist. Doch warum haben unsere Vorfahren ausgerechnet dieses Objekt als Verkörperung der Liebe gewählt? Besonders mit den neuzeitlichen Theorien, dass Venus ein vulkanisch aktiver Höllenplanet mit giftigen Schwefelsäurewolken sein könnte, wirkt er nicht allzu lieblich.

Die romantische Verbindung beruht wohl nicht auf wissenschaftlichen Fakten, sondern eher auf dem Anblick des Planeten selbst. Venus ist das dritthellste Objekt an unserem Himmel nach Sonne und Mond. Als „Morgenstern“ und „Abendstern“ ist sie das erste sichtbare und letzte verschwindende Licht des Himmels – eingehüllt in die rot-rosa Farbtöne von Dämmerung und Sonnenaufgang.

Eine besondere Namensgebung

Ursprünglich war der Planet Venus der Stern der babylonischen Göttin Ishtar, bevor ihre Rolle auf die griechische Aphrodite übertragen wurde. Die römische Venus übernahm die Geschichten und Attribute der Aphrodite, darunter Liebe, Schönheit und weibliche Anziehungskraft. Durch diese mythologische Entwicklung erhielt auch der Planet seinen Namen: Was zunächst der Morgen- und Abendstern der Ishtar war, wurde zu „Venus“, einem Himmelskörper, dessen Leuchten seit der Antike mit Liebe, Schönheit und der Präsenz der Göttin am Himmel verbunden wird¹.

Venus ist der einzige Planet, der nach einer weiblichen Gottheit benannt wurde. Zudem hatte die International Astronomical Union (IAU) beschlossen, ein weibliches Namensschema für die Oberflächenmerkmale der Venus einzuführen. Das sollte dazu beitragen, die Leistungen von Frauen in Wissenschaft, Kultur und Geschichte sichtbar zu machen².
Auch einige Deutsche befinden sich unter den Namensgebern der großen Krater auf der Venus, unter anderem: Dorothea Christiane Erxleben († 1762, erste promovierte deutsche Ärztin), Anne Frank († 1945), Regina Josepha von Siebold († 1849, Geburtshelferin, erste deutsche Trägerin der Ehrendoktorwürde), Maria Gertrude Goeppert-Mayer († 1972, Physikerin, Nobelpreis für das Schalenmodell des Atomkerns), Clara Josephine Schumann († 1896 Pianistin & Komponistin) und Käthe Kollwitz († 1945 Grafikerin, Malerin und Bildhauerin)³.

Ein Paradies aus tödlichen Säurewolken und sengender Hitze

Lange Zeit rätselte die Menschheit, welch schönes Wunderland oder gar blühendes Dschungelparadies wohl auf dem Erdnachbarn zu finden ist. Mit den Fortschritten der Astronomie wurde im 20. Jahrhundert jedoch offenbart, welch lebensfeindliches Terrain sich hinter dem leuchtenden Juwel verbirgt.

Die Venus birgt einige interessanten Eigenschaften:

• Ein Tag auf der Venus dauert länger als ein Venusjahr. Die Rotation dauert 243,025 Erdtage, der Umlauf um die Sonne 224,7 Erdtage.
• Als einziger Planet in unserem Sonnensystem rotiert die Venus im Uhrzeigersinn. Dadurch geht dort die Sonne im Westen auf und im Osten unter, also gegensätzlich wie bei uns auf der Erde. Theorien zufolge könnte der Planet von einem großen Objekt getroffen worden sein und dadurch die Rotation geändert haben.
• Die oberen Wolkenbänder rasen mit bis zu 360 km/h, wodurch die Atmosphäre die Oberfläche in etwa 4–5 Erdtagen umkreist⁴.
• Die Venuswolken bestehen hauptsächlich aus Schwefelsäuretröpfchen, aber kürzlich wurden Spuren von Phosphin (PH₃) in den Wolken entdeckt, was auf potenzielle unbekannte chemische Prozesse oder sogar biochemische Prozesse hindeuten könnte – ohne dass Leben bewiesen ist⁵.
• Der Oberflächendruck ist ~92 bar, die Temperatur: ~465 °C konstant. Somit ist die Venus der heißeste Planet in unserem Sonnensystem⁶.
• Die Venus ist vermutlich so heiß aufgrund eines galoppierenden Treibhauseffekts. Das ist ein selbstverstärkender Prozess, bei dem steigende Temperaturen immer mehr Wasser verdampfen lassen, der zusätzliche Wasserdampf als starkes Treibhausgas wirkt und dadurch eine unaufhaltsame weitere Erwärmung auslöst. Laut dieser Theorie hatte die frühe Venus einen großen Ozean, was auch die kleinen Mengen an Wasserdampf in der Atmosphäre der Venus heute erklären würde⁷.
• Es gibt starke Hinweise darauf, dass der Planet geologisch aktiv ist und auch heute noch vulkanische Prozesse stattfinden könnten, da sich vulkanische Oberflächenstrukturen im Laufe weniger Monate verändert haben und heiße Stellen sowie mögliche frische Lavaströme beobachtet wurden.
• Besonders sind auch die „Pancake-Dome-Vulkane“ oder auch Pfannkuchenkuppeln – flache, tellerartige Vulkanformen, die 10 bis 100 Mal breiter sind als ähnliche Vulkane auf der Erde und vermutlich durch extrem zähflüssige Lava entstanden sind, die sich nicht hoch auftürmen konnte wie bei irdischen Vulkanen⁸.

Den Liebesplaneten selbst beobachten

Wer die Venus noch nie bewusst beobachtet hat: Es lohnt sich! Sie ist so hell, dass man sie gelegentlich sogar am Tag sehen kann. Dadurch, dass alle sie einfach so sehen können, gibt es keine einzelne Person, der die Entdeckung zugeschrieben wird; die erste dokumentierte Beobachtung durch ein Teleskop machte wahrscheinlich Galileo Galilei um 1610⁹.

Am einfachsten ist die Beobachtung jedoch, wenn sie in der Nähe des Mondes steht oder kurz vor Sonnenaufgang. Je nach Jahreszeit und Position ist sie etwa ein bis drei Stunden vor Sonnenaufgang sichtbar. Es genügt also, rund 30 Minuten vorher nach draußen zu gehen. Die Venus erscheint dann als hellstes Objekt am Himmel nach dem Mond.
Sie lässt sich leichter verfolgen, richtet man seinen Blick anfangs auf einen Fixpunkt wie ein Gebäude oder einen Baum. Venus steht immer in der Nähe der Sonne. Durch ihre Umlaufbahn ist die Venus jedoch nicht das ganze Jahr über sichtbar. Am einfachsten findet man sie sonst mithilfe einer App.

Nach der Reise zum Liebesplaneten wird als nächstes Teil 4 der Serie die Geschichte der Sternenliebenden Altair und Wega erzählen.

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• , Astrophilie: Über die Romantik des Weltraums

1.  https://www.britannica.com/topic/Venus-goddess ︎
2.  https://pubs.usgs.gov/of/1994/0235/report.pdf ︎
3.  https://en.wikipedia.org/wiki/List_of_craters_on_Venus ︎
4.  https://solarsystem.nasa.gov/planets/venus/overview/ ︎
5.  https://www.researchgate.net/publication/379747499_Source_of_phosphine_on_Venus-An_unsolved_problem/fulltext/6617f71d66ba7e2359becd86/Source-of-phosphine-on-Venus-An-unsolved-problem.pdf ︎
6.  https://solarsystem.nasa.gov/planets/venus/overview/ ︎
7. https://www.fr.de/wissen/treibhauseffekts-venus-erde-erwaermung-klimawandel-wandel-triste-hoelle-effekte-galoppierenden-92739566.html ︎
8. https://www.lpi.usra.edu/resources/stereo_atlas/HTDOCS/VPAN.HTM ︎
9. https://coolcosmos.ipac.caltech.edu/ask/40-Who-discovered-Venus-? ︎

Der Beitrag Astrophilie: Die Venus zwischen Feuer und Wolken erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Wie viele Planeten hat das Sonnensystem für euch? Lange Zeit waren lediglich sechs Planeten bekannt. Im 18. Jahrhundert entdeckte dann William Herschel den siebten Planeten Uranus und das auch eher zufällig. Die etwas seltsame Umlaufbahn des Uranus um die Sonne verriet schließlich, dass da draußen noch ein achter Planet sein musste: Neptun. Und die Frage lautete: Kommt dann noch ein weiterer Planet oder ist nach Neptun endgültig Schluss?

Rund 75 Jahre lang lautete die Antwort auf diese Frage: Da kommt noch ein neunter Planet – Pluto! Zwar war nach dessen Entdeckung schnell klar, dass der nicht so recht zu den anderen Planeten im Sonnensystem passen wollte: Er ist weder ein echter Gesteinsplanet noch ein Gasriese, sondern eher eine winzige Kugel weit draußen im All, die die Sonne auf einer Umlaufbahn umrundet, die aus einigen Gründen äußerst seltsam ist. Schnell kamen Zweifel an Plutos Status als neunter Planet auf. Aber irgendwie hatte man ihn auch liebgewonnen, den einsamen Wanderer jenseits des Neptuns.

In dieser Folge hat Franzi kein Herz für Pluto – zumindest nicht als Planet. Sie erzählt die Geschichte, wie Pluto zunächst als neunter Planet im Sonnensystem gefeiert wurde, nur um schließlich in einer kontroversen Abstimmung im Jahr 2006 zum Zwergplaneten degradiert zu werden – und sie erzählt, was derjenige Astronom entdeckt hat, der auszog, um einen ganz neuen, zehnten Planeten zu entdecken und stattdessen als „Plutokiller“ bekannt wurde.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist ein Podcast der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

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• AstroGeo Podcast
• Plutoid Pluto
• Uranus; Neptun und Pluto
• Zwergplaneten? Eben, Pluto ist kein Planet mehr

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Am 25. Oktober 2017 finden Forschende in den Daten von vier Teleskopen auf Hawaii ein merkwürdiges Objekt: Es ist ein Lichtpunkt, dessen Umlaufbahn um die Sonne irgendwie seltsam ist. Schnell ist klar: Man hatte den ersten interstellaren Besucher entdeckt. Ein Komet, so vermuten die Astronomen, der aus einem anderen Sternensystem stammt.

Karl erzählt in dieser Folge die Geschichte des Objekts 1I/Oumuamua. Obwohl er nach wenigen Wochen bereits aus dem Sichtfeld der meisten Teleskope verschwunden war, konnten einige Daten über ihn gesammelt werden. Diese Daten scheinen aber bis heute nicht gut zusammenzupassen: Zwar beschleunigte Oumuamua nach seinem Vorbeiflug an der Sonne wie ein Komet, der einen Schweif bildet. Aber Teleskope fanden keinen Hinweis auf empor geschleuderten Staub oder austretendes Gas. Auch seine eigenartige Form gibt Rätsel auf, denn die ähnelt entweder einem flachen Pfannkuchen oder einer Zigarre.

Die Studienlage ist vielfältig und die Zahl der Hypothesen über den Ursprung und die Entstehung von Oumuamua ist groß. Bekannt wurde der erste interstellare Besucher allerdings durch eine Hypothese des Harvard-Physikers Avi Loeb: Er hält es bis heute für möglich, dass Oumuamua von Außerirdischen gebaut worden ist. Doch seine Herangehensweise, mit der wir uns am Ende dieser Geschichte beschäftigen, schadet der Wissenschaft vielleicht mehr, als dass sie nutzt.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban regelmäßig eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

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Autor: Thomas Geuking Quelle: NASA.

Eine Zeit lang sah es so aus, als wäre die aktive wissenschaftliche Reise der Raumsonde Voyager 1 zu Ende. Die am 05. September 1977 gestartete Sonde ist mit Ihrer Schwestersonde das am weitesten entfernte von Menschen erbaute Objekt. Sie befindet sich mittlerweile im interstellaren Raum. In etwas über 17.000 Tagen im All hat sie bis zum heutigen Tag ca. 24,42 Milliarden Kilometer zurückgelegt. Ein Funksignal von der Erde benötigt heute 22,5 Stunden bis zur Raumsonde.
Noch immer sendet die Raumsonde wissenschaftlich Daten zur Erde, zumindest bis Mitte November 2023. Plötzlich sendete die Raumsonde scheinbar keine lesbaren Daten mehr, sondern in einer Art Dauerschleife immer denselben Datensatz.

Nach einer ausführlichen Analyse konnte die Ursache zunächst auf das FDS (Flight Data System) der Sonde eingegrenzt werden. Es handelt sich dabei um einen der drei Bordcomputer der Raumsonde. Das FDS kommunizierte nicht ordnungsgemäß mit einem der Subsysteme der Sonde, der sogenannten Telemetrie-Modulationseinheit (TMU). Infolgedessen werden keine wissenschaftlichen oder technischen Daten zur Erde zurückgesendet. Das FDS soll unter anderem Daten von den wissenschaftlichen Instrumenten sowie technische Daten über den Zustand und Status des Raumfahrzeugs sammeln. Anschließend werden diese Informationen zu einem einzigen Datenpaket zusammengefasst, das von der TMU zur Erde zurückgesendet wird. Nun begann die TMU, ein sich wiederholendes Muster aus Einsen und Nullen zu übertragen, als ob sie „stecken geblieben“ wäre. Nachdem ein Neustart des FDS keinen Erfolg brachte, mußten oft Jahrzehnte alte Unterlagen zur Fehleranalyse herangezogen werden. Die Spezialisten brauchten Zeit um zu verstehen, wie sich neue Befehle auf den Betrieb der Raumsonde auswirken, um unbeabsichtigte Probleme zu vermeiden.

Sie sendeten am 01. März 2024 ein Signal an die Raumsonde, das die FDS dazu veranlassen sollte, ein vollständiges Speicherabbild zu senden. Dies konnte am 03. März dann auch tatsächlich empfangen und von einem Ingenieur des Deep Space Network der Agentur, das die Funkantennen betreibt, die sowohl mit Voyager als auch mit anderen Raumfahrzeugen kommunizieren, entschlüsselt werden.
Das Speicherabbild war der Schlüssel zur Lösung des Problems!
Man stellte fest, dass 3 Prozent des Speichers des FDS beschädigt sind. Es handelt sich wahrscheinlich um einen einzelnen Chip, der entweder durch energiereiche Teilchen aus dem Weltraum, oder einfach durch die lange Betriebsdauer beschädigt worden ist. Dies führte zum Verlust eines Teils des Softwarecodes des FDS-Computers.

Der Verlust dieses Codes machte die wissenschaftlichen und technischen Daten unbrauchbar. Da der Chip nicht repariert werden kann, beschloss das Team, den betroffenen Code an einer anderen Stelle im FDS-Speicher abzulegen. Aber kein einzelner Speicherort ist groß genug, um den gesamten Codeabschnitt aufzunehmen. Deshalb entwickelte man eine Lösung, den betroffenen Code in Abschnitte zu unterteilen und diese Abschnitte an verschiedenen Stellen im FDS zu speichern. Damit dieser Plan funktioniert, müssen diese Codeabschnitte angepasst werden, um sicherzustellen, dass sie alle weiterhin als Ganzes funktionieren. Alle Verweise auf den Speicherort dieses Codes in anderen Teilen des FDS-Speichers müssen ebenfalls aktualisiert werden. Am 18. April sendete das Team ein erstes Softwareupdate an die Voyager Sonde. Als das Team im Missions-Kontrollzentrum am 20. April nach 45 Stunden eine Rückmeldung von der Raumsonde bekam, wussten sie, dass die Modifikation funktionierte. Zum ersten Mal seit fünf Monaten konnten sie den Zustand und den Status der Raumsonde überprüfen. Nach einem weiteren Update wird die Sonde dann wieder wissenschaftliche Daten zur Erde senden können. Die wissenschaftliche Mission kann weiter gehen.

Wie lange die Sonde insgesamt noch betrieben werden kann, hängt im Wesentlichen von den Radionuklidbatterien sowie der Abnutzung der thermoelektrischen Elemente ab. Pro Jahr sinkt die elektrische Leistung um etwa 4 Watt. Durch die Abschaltung einzelner Instrumente konnte die Lebensdauer der Sonde bisher immer wieder verlängert werden.

Raumfahrer.Net wird weiter berichten.

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• Voyager / Pioneer 10 + 11

Der Beitrag Voyager 1 kann seine Mission fortsetzen. erschien zuerst auf Raumfahrer.net.

Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung 23. Dezember 2022.

23. Dezember 2022 – Kosmische Brocken wie winzige Staubkörner, faustgroße Meteoriten sowie Kometen und Asteroiden gelten als Zeitzeugen der Entstehung unseres Sonnensystems. Bei den Bemühungen, ihnen ihre Geheimnisse zu entlocken, haben Forscherinnen und Forscher in den vergangenen Jahren erhebliche Fortschritte gemacht: Mit Hilfe bodengebundener Teleskope haben sie verblüffende Exemplare dieser so genannten kleinen Körper entdeckt; unbemannte Raumsonden haben Kometen und Asteroiden aus der Nähe untersucht und sogar Materialproben zurück zur Erde gebracht; und aufwändige Laboruntersuchungen offenbaren immer präzisere Informationen über ihre Zusammensetzung. Diesen Entwicklungen geht die aktuelle öffentliche Vortragsreihe am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen nach. Von Mitte Januar 2023 bis April 2023 berichten sechs Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von ihren Forschungsergebnissen und -projekten. Der Eintritt ist kostenlos.

Den Auftakt am Donnerstag, 19. Januar 2023, macht Prof. Dr. Thorsten Kleine, der seit etwa einem Jahr die Abteilung für Planetenwissenschaften des MPS leitet. Es ist sein erster öffentlicher Vortrag in Göttingen, der sich an ein breites Publikum richtet. Unter dem Titel „Die Erde oder: Wie entsteht ein lebensfreundlicher Planet?“ präsentiert der Meteoritenforscher und Kosmochemiker den aktuellen Kenntnisstand zur Entstehung und Entwicklung unseres Heimatplaneten. Er erklärt unter anderem, woher das ursprüngliche Baumaterial der Erde stammt, wann und wie es sich zusammenballte und wie das Wasser auf die Erde kam.

Im Folgenden widmen sich gleich zwei Vorträge den Kometen. Einen Blick auf Kometenmissionen im Weltraum wirft am Donnerstag, 2. Februar 2023, Dr. Carsten Güttler vom MPS. In seinem Vortrag „Kometenforschung im All: Von Rosetta bis Comet Interceptor“ spannt er einen Bogen von der ESA-Mission Rosetta, die von 2014 bis 2016 den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko begleitete und zu der das MPS maßgeblich beigetragen hat, bis zur Mission Comet Interceptor. Die gleichnamige ESA-Raumsonde soll 2029 ins All starten, dort zunächst ausharren und dann, sobald sich die Gelegenheit ergibt, einen Kometen vom äußersten Rand des Sonnensystems abfangen. „Sind Kometen ein Schlüssel zum frühen Sonnensystem?“ fragt am 2. März 2023 Prof. Dr. Jürgen Blum von der TU Braunschweig. In seinem Vortrag fasst er zusammen, was Kometen über die Entstehung und die Entwicklung des Sonnensystems verraten.

Mit ungewöhnlichen kosmischen Brocken beschäftigen sich die Vorträge am 16. Februar 2023 und am 16. März 2023. Im Februar ist Prof. Dr. Jessica Agarwal von der TU Braunschweig zu Gast. Die Wissenschaftlerin stellt kleine Körper vor, die sich nicht den gängigen Kategorien „Komet“ oder „Asteroid“ zuordnen lassen. Die so genannten aktiven Asteroiden finden sich zwar im Asteroidengürtel zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter, schmücken sich jedoch mit ausgeprägten, kometenartigen Schweifen. Im März wendet sich die Vortragsreihe einem Besucher von außerhalb des Sonnensystems zu. Vor fünf Jahren flog Oumuamua, das erste bekannte interstellare Objekt, nah an der Sonne vorbei – und verblüffte nicht nur durch seine ausgesprochen längliche Form. Von diesen und anderen Überraschungen erzählt in ihrem Vortrag Prof. Dr. Susanne Pfalzner vom Forschungszentrum Jülich, die an der Auswertung der Beobachtungsdaten des weitgereisten Körpers beteiligt ist.

Den allerkleinsten Brocken im All wendet sich der letzte Vortrag in der Reihe zu. Unter dem Titel „Staubteilchen – Boten ferner Himmelskörper“ führt PD Dr. Harald Krüger vom MPS am Donnerstag, 27. April 2023, in die Erforschung kosmischen Staubs ein. Er berichtet, wie Raumsonden Staubteilchen in situ untersuchen, welche Weltraummissionen anstehen und was Staub über das Sonnensystem verrät.

Die Vorträge finden im Auditorium des MPS statt und beginnen jeweils um 19 Uhr. Sie sind als hybride Veranstaltungen geplant: Interessierte sind vor Ort herzlich willkommen, können die Vorträge jedoch auch von Zuhause per zoom-Webinar verfolgen. Genauere Informationen zur Teilnahme an den zoom-Webinaren veröffentlichen wir rechtzeitig im Internet unter www.mps.mpg.de/kosmisches-urgestein. Der Eintritt für die Vorträge ist kostenlos.

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• Terminvorschau auf Veranstaltungen

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Quelle: Freie Universität Berlin 2. Dezember 2022.

2. Dezember 2022 – Die Studie entstand im Rahmen des Forschungsprojektes „Habitat OASIS“, das vom Europäischen Forschungsrat mit einem ERC Consolidator Grant gefördert wird, und wurde am Freitag in der wissenschaftlichen Fachzeitschrift Astrobiology veröffentlicht.

Enceladus, einer der Monde des Saturn, ist berühmt für seine kryovulkanischen Fontänen, die er ins Weltall ausstößt. Diese Fontänen bestehen zum Großteil aus Eiskörnern, die von einem unterirdischen Wasserozean stammen. Ähnliche Prozesse finden vermutlich auch auf Jupiters Mond Europa statt. Raumsonden können die ausgestoßenen Eiskörner mit sogenannten Einschlagsionisations-Massenspektrometern analysieren und geben somit Einblick in die Zusammensetzung des unterirdischen Ozeanwassers. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Freien Universität Berlin ist es nun erstmals in Laborexperimenten gelungen, das Erscheinungsbild von Bakterien-Bestandteilen in Massenspektren solcher Eiskörner detailgetreu vorherzusagen. „In unseren Experimenten konnten wir zeigen, dass DNA, Lipide und sogar Zwischenprodukte von Stoffwechselvorgängen in den ausgestoßenen Eiskörnern mit zukünftigen Raumsonden technisch eindeutig nachweisbar wären“, erläutert Dr. Fabian Klenner, einer der Erstautoren der Studie. „Das funktioniert sogar, wenn diese Biomoleküle in nur wenigen Eisteilchen und in sehr geringen Konzentrationen vorkämen.“

Im Rahmen ihrer Studie untersuchten die Forschenden zwei verschiedene Arten von Bakterien und stellten fest, dass einige der untersuchten Biomoleküle klar voneinander unterscheidbare und vom jeweiligen Bakterium abhängige biologische „Fingerabdrücke“ in den Massenspektren hinterlassen. „Es ist also nicht nur möglich, Bestandteile von Bakterien auf außerirdischen Wasserwelten zu identifizieren, sondern auch verschiedene Bakterienarten voneinander zu unterscheiden“, betont Dr. Fabian Klenner.

Die Ergebnisse dieser Studie kommen gerade rechtzeitig für NASA‘s Europa Clipper Mission, die im Oktober 2024 zu Jupiters Mond Europa starten soll. Die Raumsonde wird ein Massenspektrometer mitführen, das für das Aufspüren der Bausteine des Lebens geeignet ist und an dem die Forschungsgruppe Planetologie und Fernerkundung der Freien Universität Berlin maßgeblich beteiligt ist.

Die internationale Studie wurde in Zusammenarbeit mit Wissenschaflerinnen und Wissenschaftlern der Universität Zürich, der Open University in Milton Keynes, NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Kalifornien und der Universität Leipzig durchgeführt.

Originalpublikation:
https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/ast.2022.0063

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• Europa Clipper (EC) zum Jupitermond Europa

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Quelle: Universität Wien 8. November 2022.

8. November 2022 – Die Himmelskörper unseres Sonnensystems beeinflussen auch die Klimazyklen unserer Erde. Der Frage, wie dieser astronomische „Herzschlag“ das Erdklima in einer frühen Warmzeit änderte, ging ein Team aus Geo- und Klimawissenschafter*innen der Universität Wien gemeinsam mit internationalen Kolleg*innen nach. Anhand von Simulationen und Daten aus Bohrkernen konnte nachgewiesen werden, dass astronomische Zyklen – zusätzlich zu Verschiebungen von Kontinentalplatten und schwankendem CO₂-Anteil in der Atmosphäre – Klimaveränderungen vor etwa 200 Millionen Jahren antrieben. Auch für verbesserte Prognosen können diese neuen Daten aus vergangenen warmen Klimaphasen mit höheren Treibhausgaskonzentrationen interessant sein. Die Ergebnisse wurden im Fachjournal PNAS publiziert.

Dass die Wechselwirkungen zwischen den Himmelskörpern im Sonnensystem das Klima der Erde periodisch verändern, ist für die vergangenen drei Millionen Jahre klar: „Wir wissen unter anderem, dass Eiszeitzyklen dadurch hervorgerufen wurden, dass sich die Umlaufbahn der Erde und ihre Eigenrotation durch die Anziehungskräfte der Planeten und des Erdmonds periodisch verändern – und das beeinflusst wiederum die Sonneneinstrahlung und damit das Klima“, erklärt der Paläoklimaforscher Jan Landwehrs von der Universität Wien. Diese Zyklen sind eine der wichtigsten natürlichen Antriebskräfte von globalen Klimaveränderungen der jüngeren Erdgeschichte und insbesondere für die vergangenen Eiszeiten verantwortlich.

Wie dies aber auch wärmere Klimaphasen mit höheren Treibhausgaskonzentrationen in der früheren Erdgeschichte beeinflusste, war bisher noch unklar. Dieser Frage ging nun ein Team aus Geolog*innen und Klimaforscher*innen der Universität Wien, des Potsdam-Instituts für Klimafolgenforschung und der Universitäten Southampton (UK) sowie Columbia (USA) nach. Die Ergebnisse wurden aktuell im Fachjournal PNAS publiziert.

Neues Klimamodell zeigt Einfluss astronomischer Kräfte
Durch die neue Studie lässt sich der Einfluss anderer Himmelskörper auf das Erdklima auch für die späte Trias und frühe Jura (also vor etwa 230 bis 200 Millionen Jahren) nachweisen, eine Zeit der globalen Erwärmung und hohen CO₂-Konzentration in der Atmosphäre, in der auch bereits Dinosaurier den Superkontinent Pangäa bevölkerten. Das Forschungsteam untersuchte dafür Sediment-Bohrkerne aus dem Newark-Hartford-Becken im Osten der USA, das vor 233 bis 199 Millionen Jahren in den Tropen von Pangäa lag und langsam nach Norden wanderte (von 5° auf 20°).

„Aus diesem geologischen Archiv lässt sich ablesen, dass der Wasserspiegel großer Seen immer wieder innerhalb weniger tausend Jahre stieg und fiel. Durch Klimasimulationen konnten wir darauf aufbauend zeigen, dass die astronomischen Kräfte neben dem CO₂-Gehalt in der Atmosphäre und den tektonischen Plattenbewegungen einen wichtigen Faktor des Klimawandels darstellen“, erklärt Hauptautor Landwehrs, Doktoratsstudent an der Vienna International School of Earth and Space Sciences (VISESS) der Universität Wien, der auch am Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung forscht.

Um den außerirdischen Einfluss abzubilden, wurden Simulationen mit dem neu entwickelten Erdsystemmodell CLIMBER-X durchgeführt: „Dieses besonders schnelle Modell erlaubte es erstmals, solche klimatischen Zyklen für weit zurückliegende Zeiträume dynamisch zu simulieren“, erklärt Georg Feulner vom Potsdam-Institut für Klimafolgenforschung.

Klimakrise und Massenaussterben
Die Ergebnisse erklären die Vergangenheit, seien aber auch für die Zukunft interessant, „im Hinblick darauf, wie die derzeitige Klimakrise und ein zukünftiges Treibhausklima simuliert und damit vorhergesagt werden kann“, betont Mitautor Michael Wagreich vom Institut für Geologie der Universität Wien. An der Trias-Jura-Grenze vor 200 Millionen Jahren änderte sich das Klima u.a. durch vulkanische CO₂-Emissionen drastisch und es kam zum einem der größten Massenaussterben der Erdgeschichte.

Auch wenn dabei viele Faktoren zusammenspielten und frühere Veränderungen sich oft über viel längere Zeiträume von Tausenden von Jahren erstreckten, zeigt sich jeweils der starke Einfluss von CO₂ auf das Klima: „Wenn wir nicht rasch die Treibhausgase in der Atmosphäre begrenzen, wird unsere Zeit als die des sechsten großen Massenaussterbens in die Erdgeschichte eingehen“, warnt Wagreich.

Originalpublikation:
Landwehrs, J., Feulner, G., Willeit, M., Petri, S., Sames, B., Wagreich, M., Whiteside, J. H. & Olsen, P. E. (2022): Modes of Pangean lake-level cyclicity driven by astronomical climate pacing modulated by continental position and pCO2. PNAS
DOI: 10.1073/pnas.2203818119, https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2203818119.

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• Planet Erde

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Quelle: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung 20. Oktober 2022.

20. Oktober 2022 – Der Asteroid Ryugu ist wahrscheinlich am äußeren Rand des Sonnensystems jenseits der Gasriesen Jupiter und Saturn entstanden. Diesen Schluss legen hochpräzise Messungen nahe, die das Verhältnis verschiedener Eisenisotope in Gesteinsproben von Ryugu bestimmen. Die japanische Raumsonde Hayabusa 2 hatte die Proben entnommen und vor zwei Jahren zurück zur Erde gebracht. Eine internationale Forschergruppe mit Beteiligung des Max-Planck-Instituts für Sonnensystemforschung (MPS) in Göttingen und der Georg-August-Univesität Göttingen berichtet von diesen Ergebnissen heute in der Fachzeitschrift Science Advances. Demnach unterscheidet sich die Zutatenliste Ryugus in einem entscheidenden Punkt deutlich von der typischer kohlenstoffreicher Meteorite. Stattdessen deutet alles auf eine enge Verwandtschaft mit einer seltenen Meteoritenklasse hin, die ebenfalls dem äußeren Sonnensystem zuzuordnen ist. Die Studie ist eine von insgesamt drei Veröffentlichungen, die die Zeitschriften Science und Science Advances heute dem Asteroiden Ryugu widmen.

Gerade einmal fünf Gramm Gesteinsmaterial enthielt die Probenkapsel, die am 5. Dezember 2020 nahe der Stadt Woomera im australischen Bundesstaat South Australia niederging. Ihr „Absender“ war die japanische Raumsonde Hayabusa 2. Nachdem die Sonde das Gestein ein Jahr zuvor vom Asteroiden Ryugu eingesammelt hatte, nutzte sie den Vorbeiflug an der Erde, um ihre wertvolle Fracht abzuliefern – bevor sie selbst zur nächsten Asteroidenbegegnung weiterreiste. 2031 soll sie ihr zweites Ziel, den Asteroiden 1998 KY26, passieren.

Die in der Kapsel enthaltenen Gesteinsproben sind erst die zweiten, die jemals von einem Asteroiden zur Erde gebracht wurden. Präzise Messungen, die umfassend Aufschluss über Zusammensetzung, Beschaffenheit, Herkunft und Entwicklung des kosmischen Brockens geben können, sind nur in irdischen Labors – und nicht etwa an Bord der Raumsonde – möglich. Knapp zwei Jahre nach Eintreffen der Proben auf der Erde liegen erste Ergebnisse vor. Sie bescheinigen den Gesteinsproben unter anderem eine körnige, lockere Struktur, einen Werdegang, bei dem über einen langen Zeitraum Mineralien mit Wasser reagierten, und belegen, dass Ryugu Aminosäuren und andere komplexe organische Moleküle enthält. Zu den vielen offenen Fragen zählt die nach dem Entstehungsort Ryugus. Dieser Frage geht die aktuelle Studie mit Beteiligung des MPS und der Universität Göttingen nach.

Wanderung durchs Sonnensystem
Der kohlenstoffreiche Asteroid Ryugu, der etwa einen Kilometer im Durchmesser misst und dessen Form an eine abgerundete Doppelpyramide erinnert, zählt zur Klasse der erdnahen Objekte. Diese Körper ziehen ihre Bahnen in einem ähnlichen Abstand um die Sonne wie die Erde. Forscherinnen und Forschern gehen jedoch davon aus, dass Asteroiden dieser Art im inneren Sonnensystem lediglich Zugezogene sind und den größten Teil ihres Daseins im Asteroidengürtel zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter verbracht haben.

Der eigentliche Geburtsort vieler Körper des Asteroidengürtels dürfte noch weiter außen im Sonnensystem liegen. Messungen und Simulationen sprechen dafür, dass kohlenstoffreiche Asteroiden (ebenso wie die kohlenstoffreichen Meteoriten, sogenannte kohlige Chondrite) ihren Ursprung im äußeren Sonnensystem haben: die meisten von ihnen in der Nähe der Entstehungsorte von Jupiter und Saturn, einige wenige möglicherweise sogar im Einflussbereich von Uranus und Neptun. Erst das Wachsen der vier Gasriesen wirbelte sie dann in den Asteroidengürtel.

Genauer Blick auf Baumaterial
„Alle Untersuchungen deuten darauf hin, dass Ryugu wie die kohligen Chondrite ein Kind des äußeren Sonnensystems ist“, fasst Dr. Timo Hopp von der University of Chicago, Erstautor der aktuellen Studie, den bisherigen Kenntnisstand zusammen. Der Wissenschaftler forscht mittlerweile am MPS. Ob der Entstehungsort Ryugus jedoch in der Nähe von Jupiter und Saturn oder noch weiter entfernt von der Sonne zu verorten ist, ließ sich bisher nicht klären.

Zu diesem Zweck wandte sich die Forschergruppe um Hopp den Eisenisotopen in den Gesteinsproben des Asteroiden zu. Als Isotope bezeichnet man Varianten desselben chemischen Elements, wie etwa Eisen, die sich lediglich durch die Anzahl der Neutronen im Kern und damit ihr Gewicht unterscheiden. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gehen davon aus, dass die Isotope bestimmter Elemente in der Geburtsstunde des Sonnensystems nicht gleichmäßig verteilt waren. Je nachdem wo ein Körper entstanden ist, stand somit Baumaterial mit unterschiedlichen Isotopenverhältnissen zur Verfügung. Diese Verhältnisse enthalten noch heute Informationen über den Entstehungsort eines Körpers.

Für ihre Analysen untersuchten die Forscher vier Proben des Asteroiden Ryugu sowie zum Vergleich Proben 13 verschiedener Meteoriten, die unterschiedliche Meteoritengruppen repräsentieren. Die meisten von ihnen sind wie Ryugu kohlenstoffreich. „Das Verhältnis bestimmter Eisenisotope zueinander ist ein hervorragender Marker, um einige dieser Gruppen nach ihren Entstehungsorten voneinander zu unterscheiden“, erklärt MPS-Direktor und Ko-Autor Prof. Dr. Thorsten Kleine.

Nachdem die Gesteinsproben von Ryugu in Japan aufwändig chemisch präpariert wurden, reisten sie nach Chicago. Nach weiteren vorbereitenden Schritten analysierte Timo Hopp die Proben mit Hilfe eines Multikollektor-Plasma-Massenspektrometers und konnte so Unterschiede in den Mengenverhältnissen verschiedener Eisenisotope auf wenige Teile pro Million genau bestimmen.

Kosmische Verwandtschaft
Wie sich zeigte, unterscheiden sich diese Verhältnisse im Fall des Asteroiden Ryugu deutlich von dem der meisten untersuchten Meteoriten. Lediglich eine Gruppe von Meteoriten bildet eine Ausnahme: die CI-Chondriten, die nach dem tansanischen Fundort ihres bekanntesten Vertreters auch als Meteoriten vom Ivuna-Typ bezeichnet werden. „Es besteht eine auffällige Verwandtschaft zwischen dem Asteroiden Ryugu und den vergleichsweise seltenen Meteoriten der CI-Gruppe“, so Hopp. „Unsere Messungen belegen, dass Ryugu und Meteorite des Ivuna-Typs im selben Bereich des frühen Sonnensystems entstanden sind und dass dieser Bereich nicht mit dem Entstehungsort anderer kohliger Chondrite zusammenfällt“, fügt er hinzu.

„Alles in allem spricht viel dafür, dass wir mit Ryugu und den Meteoriten vom Ivuna-Typ Überbleibsel der frühen Körper gefunden haben, die sich am äußersten Rand des Sonnensystems gebildet haben“, so Ko-Autor Prof. Dr. Andreas Pack von der Abteilung für Geochemie und Isotopengeologie der Georg-August-Universität Göttingen.

Weitere Studien
Bereits frühere Studien hatten Ähnlichkeiten zwischen dem Asteroiden Ryugu und Meteoriten vom Ivuna-Typ gefunden, etwa in Hinblick auf ihre chemische und mineralogische Zusammensetzung. In der Fachzeitschrift Science berichtet eine Forschergruppe heute von einem weiteren Hinweis: Auch die Gase, welche die Proben von Ryugu während ihrer Reise zur Erde in der Probenkapsel ausgedünstet haben, deuten auf Gemeinsamkeiten mit diesen exotischen Meteoriten hin.

Originalpublikation:
Timo Hopp et al.: Ryugu’s nucleosynthetic hertiage from the outskirts of the Solar System, Science Advances, 20. Oktober 2022, https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.add8141

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• HAYABUSA-2 zu Asteroid (162173) Ryugu auf H-IIA

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Ein Beitrag von Kirsten Müller und Ingo Muntenaar.

Das Large Synoptic Survey Telescope ist ein seit 2011 im Bau befindliches Spiegelteleskop, das auf dem 2682 Meter hohen El-Peñón-Gipfel des Cerro Pachón im nördlichen Chile errichtet wird. Mit einem Bildwinkel mit einem Durchmesser von 3,5° wird es in der Lage sein, den Himmel komplett in drei Nächten zu fotografieren. Erstmals wird 2023 Licht durch den Strahlengang des Teleskops fallen und das LSST wird Mitte 2024 seine volle Operationsbereitschaft erreichen..

Betrieben wird das LSST von der LSST Corporation, einer US-amerikanischen Non-Profit-Organisation mit Sitz in Tucson, Arizona. Die Gelder zum Bau und Betrieb werden von verschiedenen US-amerikanischen Institutionen und Universitäten bereitgestellt. Zu Ehren der 2016 verstorbenen US-amerikanischen Astronomin Vera Rubin wurde das LSST in NSF Vera C. Rubin Observatory umbenannt. Dabei steht das Kürzel NSF für einen der Geldgeber, und zwar die National Science Foundation.

Das LSST besteht aus drei Spiegeln mit einem Primärspiegel von 8,4 m Durchmesser. Sekundär- und Tertiärspiegel mit jeweils Spiegeldurchmessern von 5,0 m respektive 3,4 m sind in das Teleskop integriert. Aufgenommen wird der Sichtbereich in unterschiedlichen Spektren mit einer Digitalkamera mit 3,2-Milliarden Pixel, in die je nach Spektralbereich verschiedene Farbfilter eingesetzt werden. Diese Digitalkamera mit einem Gewicht von ungefähr 2,8 t wird automatisch den Himmel aufnehmen und dabei eine Datenmenge von bis zu 30 Terabyte pro Nacht verarbeiten. Jährlich fallen so Datenmengen von 6000 Terabyte an. Aufnahmen von Lichtobjekten bis zu 24 mag sind möglich. Nach einer geplanten Betriebszeit von 10 Jahren fallen so 60 Petabyte an Daten an. Dabei werden bei 30 Billionen Observationen 40 Milliarden Himmelsobjekte kartographiert. Diese Datenmenge kann nur vollautomatisiert aufgenommen, verarbeitet und analysiert werden. Dabei wird die erwartete Bewegung jedes einzelnen Lichtobjekts vorausbestimmt und mit späteren Aufnahmen verglichen.

Mit der Durchmusterung des Himmels mit dem LSST will man die größte Erhebung von bekannten Objekten im Sonnensystem in der Geschichte erreichen.

Bisher sind ungefähr 25,500 erdnahe kosmische Kleinkörper (NEO – Near-Earth Objects) bekannt. Diese Zahl will man durch das LSST auf 100.000 erhöhen. Bei den bisherigen bekannten Objekten im Asteroidengürtel (MBA – Main Belt Asteroid) liegt die Anzahl bei ca. 1.000.000. In der Gruppe der Jupiter-Trojaner sind bisher ungefähr 10.000 bekannt. Geschätzt wird, das sich diese Zahl auf 280.000 erhöht. Die Gruppe der Transneptunischen Objekte (TNO – Trans Neptunian Objects) wird sich von ungefähr 4.000 auf 40.000 erhöhen. Bei den Kometen wird sich die Zahl von 4.000 bekannten Objekten auf 10.000 Objekte mehr als verdoppeln. Bisher haben Wissenschaftler zwei interstellare Objekte auf ihrem Weg durch unser Sonnensystem entdeckt. Mit dem LSST erhofft man sich die Anzahl auf über 10 zu erhöhen.

Mit dieser automatisierten Kartographierung werden natürlich auch die Bahnparameter errechnet werden können. So wird die Wahrscheinlichkeit erhöht, der Erde gefährliche Objekte frühzeitig zu entdecken und Gegenmaßnahmen einzuleiten. Überdies ist geplant, mit Google eine sich ständig aktualisierende Sternkarte jedermann zugänglich zu machen.

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• Asteroid Day

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Quelle: MPIC 1. August 2022.

1. August 2022 – Bis vor Kurzem ging die Kosmochemie und Astrophysik davon aus, dass Supernovae und ihre Vorläufer, die Überriesen-Sterne, nur wenig zum Sternenstaubgehalt unseres Sonnensystems beigetragen haben. Neuere Untersuchungen deuten aber darauf hin, dass ein erheblicher Teil des Sternenstaubs (mehr als 25 Prozent) im Sonnensystem aus Supernova-Explosionen und deren Vorläufersternen stammt. Damit lassen sich Zusammensetzung und Ursprung der Bausteine unseres Sonnensystems besser verstehen. Die vorherigen Annahmen zum Ursprung des Staubs waren noch sehr unsicher.

Die chemischen Elemente von Kohlenstoff bis Uran entstehen ausschließlich in Sternen in der sogenannten stellaren Nukleosynthese. Am Lebensende eines Sterns werden sie als Wind oder in einer gewaltigen Explosion (Supernovae) an den umgebenden Raum, das sogenannte interstellare Medium, abgegeben. Ein großer Teil der nicht-flüchtigen Elemente kondensiert dabei zu Sternenstaub, der aber im interstellaren Medium später zum Teil wieder zerstört wird. Der überdauernde Teil der Körnchen wurde vor ca. 4,6 Milliarden Jahren auch in die planetaren Körper unseres Sonnensystems eingebaut. Da diese Körner bereits vor der Bildung unseres Sonnensystems existierten, werden sie „präsolare Körner“ genannt. Sie weisen für unser Sonnensystem untypische, also anomale, Isotopenmuster auf. Aufgrund dieser charakteristischen Isotopenhäufigkeitsanomalien können sie in Meteoriten und Kometenmaterial aufgespürt werden. Präsolare Körner bieten die einzigartige Möglichkeit, die Prozesse der stellaren Nukleosynthese sehr detailliert im Labor zu studieren und die Sterntypen zu identifizieren, die Staub zum Sonnensystem beigetragen haben. Dies liefert einen wichtigen Beitrag zum besseren Verständnis des Ursprungs der chemischen Elemente und der Entstehung unseres Sonnensystems.

In dem jetzt erschienen Artikel in Nature Astronomy werden die jüngsten Erkenntnisse aus Studien dieser präsolaren Körner vorgestellt und die Auswirkungen auf zukünftige Forschungen, interstellare Staubmodelle und die Interpretation astronomischer Beobachtungen von Staub im Auswurfmaterial von Supernova-Explosionen diskutiert.
Möglich wurden die neuen Erkenntnisse mithilfe verbesserter Analysemethoden mit der NanoSIMS-Ionensonde an Sternenstaub sowie neuer Modellrechnungen. Mithilfe der NanoSIMS-Ionensonde wird im Submikrometerbereich die Verteilung der Häufigkeit bestimmter Isotope gemessen. Dazu wird die Probe mit einem fokussierten Ionenstrahl abgerastert und die dabei aus der Probe herausgeschlagenen Teilchen massenspektrometrisch analysiert.

Genauere Staubmodelle des interstellaren Mediums möglich
Peter Hoppe, Gruppenleiter in der Abteilung Partikelchemie des MPI für Chemie und Erstautor der Publikation, erklärt: „Das Wissen, dass ein weitaus größerer Teil des Sternenstaubs aus Supernova-Explosionen stammt, liefert der Forschung wichtige neue Parameter für Computermodelle über die Entwicklung des Staubs im interstellaren Medium. Dies gilt insbesondere, wenn man das Überleben von frisch produziertem Supernova-Staub und altem, interstellaren Staub beim Durchgang von Supernova-Schockwellen beschreibt.“ Letzteres sei von Interesse, da der Staub eine wichtige Rolle als Katalysator für chemische Reaktionen in interstellaren Molekülwolken spiele und als Baustein für die Entstehung neuer Planeten in protoplanetaren Scheiben in jungen Sternsystemen gelte. Die Prozesse, die zur Vermischung von Sternenstaub im lokalen interstellaren Medium über ausgedehnte räumliche und zeitliche Skalen geführt haben, seien noch nicht ausreichend erforscht und sollten in zukünftigen Entwicklungsmodellen genauer untersucht werden, fasst der Astrophysiker zusammen.

Publikation
Dust from Supernovae and their Progenitors in the Solar Nebula, Peter Hoppe, Jan Leitner, János Kodolányi, Stephan Borrmann, Anthony P. Jones, Nature Astronomy, doi.org/10.1038/s41550-022-01737-5
https://www.nature.com/articles/s41550-022-01737-5

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• Supernovae

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Das Jahr 1917 war eine Zeit, als man sich noch nicht mal sicher war, dass es andere Galaxien als unsere eigene gibt. Es war eine Zeit, als unsere Vorfahren mitten im Ersten Weltkrieg steckten, und „Exoplanetenjägerin“ noch keine anerkannte Berufsbezeichnung war: Es war eine Zeit, zu der der Astronom Adriaan van Maanen sein Teleskop gen Himmel richtete und etwas entdeckte, was als Van Maanens Stern bekannt werden sollte.

Diesen ganz besonderen Stern hat er zwar definitiv entdeckt. Aber was sich in der Atmosphäre dieses Sterns wirklich versteckte, zeigte sich erst viel später.

Franzi erzählt die Geschichte von Adriaan van Maanen und seinem Stern. Es ist eine Geschichte über einen Pechvogel der Astronomie und über die Zukunft unseres eigenen Sonnensystems.

Im AstroGeo Podcast erzählen sich die Wissenschaftsjournalisten Franziska Konitzer und Karl Urban alle zwei Wochen eine Geschichte, die ihnen entweder die Steine unseres kosmischen Vorgartens eingeflüstert – oder die sie in den Tiefen und Untiefen des Universums aufgestöbert haben. Der Podcast ist auch auf iTunes oder Spotify zu finden.

Frühere Ausgaben des AstroGeo Podcast gibt es auf astrogeo.de. AstroGeo ist der Podcast von Die Weltraumreporter, einem Magazin der Riffreporter eG. Er ist frei verfügbar und entsteht durch die finanzielle Unterstützung seiner Hörerinnen und Hörer. Das geht mit einem monatlichen Abonnement die Weltraumreporter für 3,49 Euro pro Monat oder einer Spende. Diese und jede andere Form der finanziellen Unterstützung hilft dabei, dass der Podcast weiter werbefrei bleibt.

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• Weiße Zwerge

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• AstroGeo Podcast

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Quelle: ETH Zürich 24. Mai 2022.

Bevor sich die Erde und die anderen Planeten gebildet hatten, war die junge Sonne von kosmischem Gas und Staub umgeben. Aus dem Staub bildeten sich über die Jahrtausende Gesteinsbrocken von unterschiedlicher Größe. Viele wurden zu Bausteinen für die späteren Planeten. Doch manche dieser Brocken wurden nie Teil eines Planeten und umkreisen die Sonne noch heute, etwa als Teil des Asteroidengürtels.

Forschende der ETH Zürich und des Nationalen Forschungsschwerpunkts PlanetS analysierten nun in Zusammenarbeit mit weiteren Universitäten Eisenproben aus Kernen von Asteroiden, die als Meteoriten auf die Erde gefallen sind.

Mit diesen Analysen enthüllten die Forschenden einen Teil der Frühgeschichte unseres Sonnensystems, als sich die Planeten formierten. Die Ergebnisse wurden soeben in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

Zeugen des frühen Sonnensystems
«Frühere wissenschaftliche Studien zeigten, dass Asteroiden im Sonnensystem seit ihrer Entstehung vor Milliarden von Jahren fast unverändert geblieben sind», erklärt Alison Hunt, Hauptautorin der Studie und wissenschaftliche Mitarbeiterin an der ETH Zürich. «Sie sind daher eine Art Archiv, in dem die Bedingungen des frühen Sonnensystems erhalten sind.»

Doch um dieses Archiv zu entschlüsseln, mussten die Forschenden das außerirdische Material gründlich aufbereiten und analysieren. Das Team entnahm Proben von 18 verschiedenen Eisenmeteoriten, die einst Teil des metallischen Kerns von Asteroiden waren. Für ihre Analyse isolierten sie aus den Proben die Elemente Palladium, Silber und Platin. Mithilfe eines Massenspektrometers untersuchten sie danach, wie häufig verschiedene Isotope dieser Elemente in den Proben vorkommen.

In den ersten Millionen von Jahren unseres Sonnensystems heizten sich die metallischen Asteroidkerne durch den radioaktiven Zerfall von Isotopen auf. Während der nachfolgenden Abkühlung reicherte sich darin ein spezifisches Silber-​Isotop an, das ebenfalls durch den radioaktiven Zerfall entstanden ist. Indem die Forschenden die gegenwärtigen Silber-​Isotopen-Verhältnisse in den Eisenmeteoriten maßen, konnten sie bestimmen, wann und wie schnell sich die Asteroidenkerne abgekühlt hatten.

Asteroiden kühlten rasch ab
Die Ergebnisse zeigen, dass die Abkühlung rasch erfolgte und wahrscheinlich durch heftige Kollisionen zwischen den Himmelskörpern verursacht wurde. Durch die Kollisionen brach der isolierende äußere Gesteinsmantel der Asteroiden ab, so dass die Metallkerne der Kälte des Weltraums ausgesetzt wurden. Dass es zu einer schnellen Abkühlung kam, wurde bereits durch frühere Studien angedeutet, die ebenfalls auf Silber-​Isotopen-Messungen beruhten. Allerdings blieb der Zeitpunkt der Kollisionen unklar.

«Unsere zusätzlichen Messungen von Platin-​Isotopen erlaubten uns, die Messungen der Silber-​Isotope zu korrigieren, da diese durch die kosmische Strahlung verzerrt wurden. Dadurch konnten wir den Zeitpunkt der Zusammenstöße genauer als je zuvor datieren», sagt Hunt. «Zu unserer Überraschung wurden alle von uns untersuchten Asteroidenkerne fast gleichzeitig der Kälte des Weltalls ausgesetzt, das heißt innerhalb eines Zeitraums von 7,8 bis 11,7 Millionen Jahren nach der Entstehung des Sonnensystems.»

Die nahezu gleichzeitigen Zusammenstöße der verschiedenen Asteroiden deuten darauf hin, dass es sich bei dieser Zeitperiode um eine sehr unruhige Phase des Sonnensystems gehandelt haben muss. «Alles scheint damals zusammengeprallt zu sein», sagt Hunt. «Und wir wollten wissen, warum.»

Vom Labor zum solaren Nebel
Um die Frage zu beantworten, kombinierte das Team die Messergebnisse mit neuen, ausgeklügelten Computersimulationen zur Entwicklung des Sonnensystems.

«Die unruhige Frühphase des Sonnensystems wurde vermutlich durch die Auflösung des so genannten solaren Nebels verursacht», sagt Maria Schönbächler, Mitautorin der Studie und Professorin für Kosmochemie an der ETH Zürich. «Dieser Sonnennebel ist der Überrest an Gas der kosmischen Wolke, aus der die Sonne entstanden ist. Während weniger Millionen Jahre umkreiste er die junge Sonne, bis er von Sonnenwind und -​strahlung weggeblasen wurde.»

Solange der Nebel vorhanden war, bremste er die Objekte, die um die Sonne kreisten, ähnlich wie der Luftwiderstand ein fahrendes Auto abbremst. Nachdem der Nebel verschwunden war, so vermuten die Forschenden, führte der fehlende Widerstand des Nebels dazu, dass sich die Asteroiden beschleunigten und miteinander kollidieren konnten.

«Unsere Studie macht deutlich, wie wir dank verbesserter Labormessverfahren wichtige Prozesse im frühen Sonnensystem rekonstruieren können. Sie geben uns zum Beispiel Hinweise, wann der Sonnennebel verschwunden war. Planeten wie die Erde befanden sich zu dieser Zeit noch im Entstehungsprozess. Letztlich können wir so besser verstehen, wie unsere eigenen Planeten entstanden sind, aber auch Einblicke in andere Planeten außerhalb unseres Sonnensystems gewinnen», so Schönbächler.

Originalpublikation:
Hunt AC, Theis KJ, Rehkämper M, et al. The dissipation of the solar nebula constrained by impacts and core cooling in planetesimals. Nature Astronomy, online publiziert am 23. Mai 2022; doi: 10.1038/s41550-​022-01675-2
https://www.nature.com/articles/s41550-022-01675-2

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• Meteoriten & Co – Boten aus dem Weltall

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Quelle: Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik 6. Mai 2022.

6. Mai 2022 – Während die Astronomen etwa ein Drittel davon identifizieren und bekannten Objekten zuordnen konnten, handelt es sich bei mehr als 1.000 Spuren vermutlich um bisher unbekannte Asteroiden. Diese nicht identifizierten Asteroiden sind schwach und wahrscheinlich kleiner als die Asteroiden, die bei bodengestützten Durchmusterungen entdeckt wurden. Sie könnten den Astronomen wertvolle Hinweise auf die Bedingungen im frühen Sonnensystem geben, als die Planeten entstanden.

Im Juni 2019, dem Internationalen Asteroidentag, veröffentlichte eine internationale Gruppe von Astronomen den „Hubble Asteroid Hunter“, ein Bürgerbeteiligungsprojekt auf der Plattform Zooniverse. Ihr Ziel: die visuelle Identifizierung von Asteroiden in den Archivdaten des Hubble-Weltraumteleskops.

„Was für den einen Astronomen nur Müll ist, kann für einen anderen Astronomen ein Schatz sein“, scherzt Sandor Kruk, jetzt am Max-Planck-Institut für extraterrestrische Physik, der die Asteroiden-Studie leitete. Dabei werden Daten gesammelt, die bei den meisten Beobachtungen automatisch als Rauschen oder Störungen herausgefiltert werden. „Die Datenmenge in den Astronomiearchiven wächst exponentiell, und wir wollten uns diese erstaunlichen Daten zunutze machen.“ Die Astronomen identifizierten zwischen dem 30. April 2002 und dem 14. März 2021 mehr als 37.000 zusammengesetzte Bilder aufgenommen mit den ACS- und WFC3-Kameras an Bord des Hubble-Weltraumteleskops, die über den gesamten Himmel verteilt sind. Bei einer typischen Beobachtungszeit von einer halben Stunde sollten die Asteroidenspuren auf diesen Bildern als Streifen zu sehen sein.

„Aufgrund der Umlaufbahn und der Bewegung von Hubble selbst erscheinen die Streifen auf den Bildern gekrümmt, was es schwierig macht, Spuren von Asteroiden auf diesen Bildern zu klassifizieren – oder besser gesagt, es ist schwierig, einem Computer zu sagen, wie er sie automatisch erkennen soll“, erklärt Sandor Kruk. „Deshalb brauchten wir Freiwillige für eine erste Klassifizierung, mit denen wir dann einen Algorithmus für maschinelles Lernen trainierten.“ In Zahlen: Es gab 2 Millionen Klicks auf die „Hubble Asteroid Hunter“-Webseite, 11.482 Freiwillige fanden 1.488 positive Klassifizierungen in etwa 1 % der Bilder. Die Astronomen nutzten diese Klassifizierungen der Laienwissenschaftler*innen, um einen automatisierten Algorithmus für maschinelles Lernen in der Google Cloud zu trainieren und so in den verbleibenden Archivdaten nach weiteren Asteroidenspuren zu suchen. Dies führte zu 900 zusätzlichen Entdeckungen und einer Gesamtzahl von 2.487 möglichen Asteroidenspuren in den Hubble-Archivdaten.

Drei der Autoren, Sandor Kruk, Pablo García Martín von der Autonomen Universität Madrid und Marcel Popescu vom Astronomischen Institut der Rumänischen Akademie, prüften diese Spuren, wobei sie Spuren kosmischer Strahlung und andere Objekte ausschlossen. Der endgültige Datensatz enthielt 1.701 Spuren in 1.316 Hubble-Bildern. Von diesen konnten etwa ein Drittel als bekannte Asteroiden im „Minor Planet Center“, der größten Datenbank für Objekte des Sonnensystems, identifiziert werden, so dass 1.031 nicht identifizierte Spuren übrig blieben.

Für eine eindeutige Identifizierung als Asteroid (mit einer bekannten Umlaufbahn) sind weitere Beobachtungen erforderlich, aber die Stichprobe weist interessante Charakteristiken auf: Diese Objekte sind systematisch schwächer und daher wahrscheinlich kleiner als typische Asteroiden, die vom Boden aus entdeckt werden, haben aber eine ähnliche Geschwindigkeit und Verteilung am Himmel wie die bekannten Asteroiden im sogenannten Asteroidengürtel. In weiteren Arbeiten werden die Astronomen die Krümmung der Spuren, die durch die Bewegung von Hubble entstanden sind, nutzen, um die Entfernung zu den Asteroiden zu bestimmen und ihre Bahnen zu untersuchen.

„Asteroiden sind Überbleibsel aus der Entstehung unseres Sonnensystems; über sie können wir mehr über die Bedingungen bei der Geburt unserer Planeten erfahren“, erklärt Sandor Kruk. „Aber es gab auch andere Zufallsfunde in den Archivbildern, denen wir derzeit nachgehen. Der Einsatz einer solchen Kombination aus menschlicher und künstlicher Intelligenz zur Durchsuchung riesiger Datenmengen ist ein großer Fortschritt, und wir werden diese Techniken auch bei anderen bevorstehenden Durchmusterungen einsetzen, beispielsweise mit dem Euclid-Teleskop.“ Rene Laureijs, Projektwissenschaftler von Euclid und Mitautor der Studie, fügt hinzu: „Obwohl es für die Aufnahme von Galaxien konzipiert wurde, wird Euclid schätzungsweise 150.000 Objekte in unserem Sonnensystem beobachten.“

Originalveröffentlichung
Sandor Kruk et al.
Hubble Asteroid Hunter – I. Identifying asteroid trails in Hubble Space Telescope images
A&A published online 6 May 2022
DOI: https://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/202142998 bzw. https://www.aanda.org/articles/aa/full_html/2022/05/aa42998-21/aa42998-21.html
arXiv pdf: https://arxiv.org/pdf/2202.00246

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