DAWN: Wie kam Material von Vesta auf die Erde?

Thomas Weyrauch — Fri, 06 Jan 2012 12:47:58 +0000

Schon lange stand die Frage im Raum, warum auf der Erde relativ viel Material gefunden werden kann, das man dem Asteroiden Vesta zuordnet. Die US-Raumsonde DAWN beobachte aus ihrem momentanen Orbit um den Asteroiden einen riesigen Berg auf Vesta, der Schlüssel für das ungelöste Rätsel sein könnte.

Ein Beitrag von Thomas Weyrauch. Quelle: JPL, NASA, UCLA.

großer Berg in Vestas Südpolarregion – Bild errechnet nach Oberflächenmodell
(Bild: NASA/JPL Caltech/UCLA/MPS/DLR/IDA/PSl)

Seit vielen Jahren tragen Wissenschaftler bestimmte Meteoriten von unterschiedlichsten Fundstellen zusammen. Ihre Reflektionsspektren verraten: Sie haben dieselbe Herkunft. Man vermutet, dass die Steinmeteorite der sogenannten HED-Gruppe von einem sehr großen Asteroiden, nämlich von Vesta, stammen. Wenn ein solcher Meteorit in die Erdatmosphäre eindringt, kann unter günstigen Bedingungen ein Feuerschweif beobachtet werden. Wird nicht alles Material beim feurigen Sturz durch die Atmosphäre aufgezehrt, erreicht es die Erdoberfläche. Überreste mutmaßlichen Vesta-Materials fand man zuletzt in der Nähe des Dorfes Bilanga Yanga im westafrikanischen Burkina-Faso im Oktober 1999 und außerhalb des australischen Millbillillie im Oktober 1960.

Chris Russell, leitender Wissenschaftler der Dawn-Mission von der University of California Los Angeles (UCLA) glaubt, dass die Meteoriten von Vesta entstanden, als bei der Bildung eines riesigen Berges auf Vesta Material aus einem enormen Einschlagkrater herausgeschleudert wurde. Der Berg ist vermutlich Ergebnis von neu formiertem, aufgetürmten Material, das bewegt wurde als ein anderer, kleinerer Himmelskörper mit Vesta zusammenprallte. Die heftige Kollision könnte außerdem einen Teil des Materials in den Raum hinausgeschleudert haben, wo es letztlich auf Erdkurs geriet.

In Labors und Museen auf der Erde existieren Meteoriten, die möglicherweise aus dem gleichen Material bestehen wie der auffällige Berg auf Vesta. Untersuchungen von Alter und chemischer Zusammensetzung sollen jetzt beweisen, dass die Meteoriten von Vesta kamen.

Vesta entstand in der Frühzeit unseres Sonnensystems. Seine kraterübersäte Oberfläche ist Ergebnis eines Milliarden Jahre langen Bombardements.

Kameras an Bord von Dawn, die vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung Katlenburg-Lindau mit Unterstützung des Instituts für Planetenforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und des Instituts für Datentechnik und Kommunikationsnetze der Technischen Universität Braunschweig entwickelt und gebaut wurden, nahmen Bilder auf, die erkennen lassen, dass die Oberfläche in der Umgebung des Berges auf Vesta bezeichnenderweise vergleichsweise eben ist. Das spricht für eine bezogen auf Vestas Geschichte recht späte Oberflächenmodellierung durch einen großen Einschlag, bei dem ältere, narbigere Oberflächenstrukturen verschwanden.

Anhand der Zahl von Kratern auf einer bestimmten Fläche können Forscher das Alter der Oberflächenstruktur in einer konkreten Region bestimmen. So will man auch auf das Alter der Oberfläche des Berges auf Vesta schließen. Ein Verfahren, das die radioaktive Strahlung im untersuchten Meteoritenmaterial verwendet, soll Aufschluss darüber geben, wann das Material Vesta verließ.

Weitere Bestätigung könnte ein Vergleich der chemischen Zusammensetzung von Material im Berg und in den auf der Erde gut analysierbaren Meteoriten bringen. Die Sensoren an Bord von Dawn sind in der Lage, feinste Farbvariationen in den Mineralien auf der Oberfläche von Vesta zu erfassen. Aus den gewonnenen Daten können Karten erstellt werden, aus denen hervorgeht, welche Mineralien und welchen chemischen Elemente wo auf Vestas Oberfläche vorkommen.

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Weißer Zwergstern mit ehemaligem Planetensystem

Raumfahrer.net Redaktion — Sun, 19 Aug 2007 17:01:02 +0000

Astronomen haben einen ausgebrannten weißen Zwergstern gefunden. An sich nichts Außergewöhnliches – doch in seinem Orbit scheinen sich Reste eines erdähnlichen Planeten zu befinden. Dies lässt die Forscher wieder neue Hoffnung schöpfen, dass es überall in der Milchstraße terrestrische Planeten geben kann. Jetzt müssen wir nur noch welche finden, die sich noch nicht in Staub aufgelöst haben!

Ein Beitrag von Martin Ollrom. Quelle: Universität Kalifornien.

Der weiße Zwergstern mit dem neu entdeckten Planetensystem heißt GD 362 und ist ungefähr 150 Lichtjahre von der Erde entfernt. Obwohl er bereits ein sterbender Stern ist, hat er eine ähnliche Ringstruktur um sich wie der Planet Saturn. Während ihrer Untersuchungen fanden Astronomen der UCLA (University of California, Los Angeles) eindeutige Beweise und Spuren eines felsigen Asteroiden der den weißen Zwergstern umrundet.
Doch wie sollte ein erdähnlicher Planet in dieses doch eher lebensfeindliche System gelangen? Die Forscher der kalifornischen Universität haben schon eine Theorie parat. Laut dieser ist in der jüngeren Vergangenheit ein Asteroid von den unglaublichen Gravitationskräften des Zwergsterns angezogen und zerstört worden. Der dadurch entstandene Staub verschmutzte die Atmosphäre des Zwergsterns. Die chemische Zusammensetzung der dort gefundenen und analysierten Überreste stimmen genau mit der Zusammensetzung der Planeten des inneren Sonnensystems überein, zu denen schlussendlich auch unser Heimatplanet gehört.

Eine Abbildung von GD 362 – dem weißen Zwergstern.
(Bild: ULCA/Gemini Observatorium)

Michael Jura, ein Universitätsprofessor und stellvertretender Leiter und Autor dieser Untersuchung, kommentiert den Fund wie folgt: „Wir haben eine ungewöhnliche Zusammensetzung gefunden. Zunächst ist hier mal der außergewöhnliche Mutterstern (ein weißer Zwergstern), der erdähnliche Planeten in seiner „näheren“ Umgebung erlaubt. Die Frage ob die Erde einzigartig ist kann nun langsam aber doch immer mehr in Richtung der Antwort „nein“ beantwortet werden. Allein dieser Fund beweist, dass erdähnliche Planeten quasi überall in der Milchstraße sein können. Die Erdzusammensetzung scheint keineswegs einzigartig zu sein. Es muss sich der Vorgang, durch den erst Leben auf der Erde entstehen konnte, auch in anderen Sternsystemen wiederholt haben.“ In diesem Fall war es wohl rund um den weißen Zwergstern GD 362. Dies lässt natürlich weitere Funde in bisher nicht genau untersuchten Sternsystemen vermuten und von nun an darf kein Planetensystem ausgeschlossen werden – selbst wenn es noch so ungewöhnlich erscheint. Es zeigt sich, dass keineswegs ein sonnenähnlicher Stern benötigt wird, um eine „lebensfähige Zone“ zu besitzen (also die Zone, in der Wasser und die Umgebungstemperaturen auf einen Planeten Leben zulassen würden). Möglicherweise kann man dadurch sogar etwas über die Zukunft und Vergangenheit unseres eigenen Heimatplaneten erfahren.

Die Zukunft unseres Sonnensystems
In schätzungsweise fünf Milliarden Jahren, wenn die Sonne ihre Wasserstoffreserven verliert, wird sie sich extrem ausdehnen und die Planeten des inneren Sonnensystems mehr oder weniger verschlingen – vermutlich auch die Erde. Selbst wenn die Erde verschont bleiben sollte, werden die Änderungen der Sonnendichte alle übrigen Planeten des Sonnensystems, inklusive der des äußeren Sonnensystems, massiv beeinflussen und die Orbits verändern – also die Planetenlandschaft total auf den Kopf stellen und die Gesetze des Sonnensystems neu schreiben. Manche Planeten könnten sogar in den interstellaren Raum gelangen und sich von ihrem ehemaligen Heimatstern trennen. Wieder andere könnten kollidieren und zu vielen kleinen Stücken zerfallen. Möglicherweise wird dann unsere Sonne ebenfalls einen Ring mit Planetenresten um sich haben. Eines dieser Stücke könnte dann ein Teil unseres Heimatplaneten sein. Vielleicht…

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UCLA – Raumfahrer.net

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Weißer Zwergstern mit ehemaligem Planetensystem