Die DART-Mission der NASA—Doppelter Asteroiden-Umleitungstest– war die erste reale Planetenverteidigungsmission der Menschheit.
Im September 2022 prallte die Raumsonde DART 11 Millionen Kilometer von der Erde entfernt auf den Begleitmond eines kleinen Asteroiden. Ein Ziel war es, herauszufinden, ob wir solchen Dingen einen Schubs geben können, wenn sie auf uns zukommen.
Durch die Erfassung vieler Daten während der Annäherung und nach dem Aufprall könnten wir uns auch ein besseres Bild davon machen, was uns erwarten würde, wenn ein solcher Asteroid die Erde treffen würde.
Fünf neue Studien veröffentlicht in Naturkommunikation heute habe ich die Bilder verwendet, die von DART und seinem Reisepartner zurückgeschickt wurden LICIACube um die Ursprünge des Doppelasteroidensystems Didymos-Dimorphos zu entschlüsseln. Sie haben diese Daten auch in den Kontext anderer Asteroiden gesetzt.
Asteroiden sind Naturgefahren
Unser Sonnensystem ist voller kleiner Asteroiden – Trümmer, die es nie zu Planeten geschafft haben. Diejenigen, die der Erdumlaufbahn um die Sonne nahe kommen, werden als erdnahe Objekte (Near Earth Objects, NEOs) bezeichnet. Sie stellen für uns das größte Risiko dar, sind aber auch am leichtesten zu erreichen.
Um den Planeten vor diesen Naturgefahren zu schützen, muss man wissen, wie sie zusammengesetzt sind – nicht nur, woraus sie bestehen, sondern auch, wie sie zusammengesetzt sind. Handelt es sich um feste Objekte, die unsere Atmosphäre bei Gelegenheit durchbrechen würden, oder sind sie eher Trümmerhaufen, die kaum zusammengehalten werden?
Der Asteroid Didymos und sein kleiner Mond Dimorphos bilden ein sogenanntes Doppelasteroidensystem. Sie waren das perfekte Ziel für die DART-Mission, da die Auswirkungen des Aufpralls leicht anhand von Änderungen in der Umlaufbahn von Dimorphos gemessen werden konnten.
Sie sind auch (ziemlich) nahe an der Erde oder zumindest NEOs. Und sie sind ein sehr häufiger Asteroidentyp, den wir bisher noch nicht genau unter die Lupe genommen haben. Die Chance, auch zu erfahren, wie Doppelasteroiden entstehen, war das Sahnehäubchen.
Es wurden bereits zahlreiche Doppelasteroidensysteme entdeckt, aber Planetenforscher wissen nicht genau, wie sie entstehen. In einer der neuen Studien hat ein Team unter der Leitung von Olivier Barnouin von der Johns Hopkins University in den USA nutzten Bilder von DART und LICIACube, um anhand der Oberflächenrauheit und Krateraufzeichnungen das Alter des Systems zu schätzen.
Sie fanden heraus, dass Didymos etwa 12,5 Millionen Jahre alt ist, während sein Mond Dimorphos vor weniger als 300.000 Jahren entstand. Das mag zwar viel klingen, aber er ist viel jünger als erwartet.
Ein Haufen Felsbrocken
Dimorphos ist auch kein massiver Fels, wie wir ihn uns normalerweise vorstellen. Es ist ein Trümmerhaufen aus Felsbrocken, die kaum zusammengehalten werden. Zusammen mit seinem jungen Alter zeigt es, dass es im Gefolge größerer Asteroidenkollisionen mehrere „Generationen“ dieser Trümmerhaufen-Asteroiden geben kann.
Sonnenlicht verursacht tatsächlich kleine Körper wie Asteroiden zum Rotieren bringen. Als Didymos begann, sich wie ein Kreisel zu drehen, wurde seine Form gequetscht und in der Mitte gewölbt. Dies reichte aus, um große Stücke einfach vom Hauptkörper abrollen zu lassen, manche hinterlassen sogar Spuren.
Diese Stücke bildeten langsam einen Trümmerring um Didymos. Als die Trümmer mit der Zeit aneinanderklebten, bildete sich daraus der kleinere Mond Dimorphos.
Wie die Rotation des Didymos seinen winzigen Mond Dimorphos hervorgebracht haben könnte. Bildnachweis: Yun Zhang
Eine weitere Studie, unter der Leitung von Maurizio Pajola von der Auburn University in den USA haben dies anhand von Felsbrockenverteilungen bestätigt. Das Team entdeckte auch, dass es deutlich mehr (bis zu fünfmal so große) Felsbrocken gab als auf anderen nicht-binären Asteroiden, die Menschen besucht haben.
Eine weitere der neuen Studien zeigt uns, dass die Felsbrocken auf allen Asteroiden, die Weltraummissionen bisher besucht haben (Itokawa, Ryugu und Bennu), wahrscheinlich die gleiche Form hatten. Aber dieser Überschuss an größeren Felsbrocken im Didymos-System könnte ein einzigartiges Merkmal von Doppelsternen sein.
Zuletzt, Ein weiteres Papier zeigt Dieser Asteroidentyp scheint anfälliger für Risse zu sein. Dies geschieht aufgrund der Erwärmungs- und Abkühlungszyklen zwischen Tag und Nacht: wie ein Gefrier-Tau-Zyklus, aber ohne Wasser.
Das bedeutet, dass bei einem Aufprall (z. B. eines Raumschiffs) viel mehr Trümmer in den Weltraum geschleudert würden. Der „Schub“, den es ausüben könnte, würde sogar noch größer sein. Aber es besteht eine gute Chance, dass das, was darunter liegt, viel stärker ist als das, was wir an der Oberfläche sehen.
Hier kommt die Europäische Weltraumorganisation ins Spiel. Hera-Mission Es wird nicht nur in der Lage sein, hochauflösende Bilder der DART-Einschlagstellen zu liefern, sondern auch das Innere der Asteroiden mit einem Niederfrequenzradar zu untersuchen.
Die DART-Mission hat nicht nur unsere Fähigkeit getestet, uns vor zukünftigen Asteroideneinschlägen zu schützen, sondern hat uns auch Erkenntnisse über die Entstehung und Entwicklung von Trümmerhaufen und Doppelasteroiden in Erdnähe geliefert.
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