Es scheint, dass alles einfach ist: Kometen sind per Definition Objekte, die einen langen Schwanz hinterlassen, wenn sie sich der Sonne nähern, während Asteroiden dies vorenthalten. Es stellt sich jedoch heraus, dass dies nicht immer der Fall ist. Seit 1996 wissen wir, dass einige Asteroiden lange Staubschwänze haben, ähnlich wie Kometen.
„Object 133P / Elst-Pizarro ist der Prototyp der„ aktiven Asteroiden “, sagt Jessica Agarwal, Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung.
Vom Moment ihrer Entstehung an blieben Kometen im äußeren Teil des Sonnensystems und begannen erst vor kurzem, in seinen inneren Teil zu fallen. Dies bedeutet, dass der größte Teil des ursprünglichen Eises gespeichert wurde. Ein typischer Asteroid verbleibt jedoch im Asteroidengürtel, der sich zwischen Mars und Jupiter befindet und sich Milliarden von Jahren auf der Sonne aufheizt. Daher versuchen Wissenschaftler zu verstehen, wie Asteroiden aktiv bleiben können, wenn der größte Teil ihres Eises wahrscheinlich bereits geschmolzen ist.
Agarwal berichtet über die Prozesse, mit denen sich ein Asteroid wie ein Komet verhalten kann, sowie über die neuesten Beobachtungen seines Teams am Objekt 288P / 300163 mit dem Hubble-Weltraumteleskop.
Zusammenstöße
Sogar ein zufälliger Star Wars-Fan kann eine verzerrte Ansicht davon haben, was der „Asteroidengürtel“ ist und wie er aussieht. Im Teil "Empire Strikes Back" weicht der Millennium Falcon ständig kosmischen Gesteinen aus. Tatsächlich sind die Asteroiden zwischen Mars und Jupiter hunderttausende Kilometer voneinander entfernt. Dies ist ein seltenes Ereignis, wenn sie miteinander kollidieren. "Infolge einer solchen Kollision kann sich ein einfacher Krater bilden oder es kann zu einer katastrophalen Zerstörung kommen. Dies hängt alles von der Größe, Geschwindigkeit und den internen Kräften ab", sagte Agarwal in einer E-Mail. "In jedem Fall wird die Kollision eine Staubwolke erzeugen, und dies ist die Wolke, die wir von der Erde aus sehen und die den Asteroiden wie einen Kometen aussehen lässt."
"Ein Beispiel dafür war 596 Scheila, der 2010 einen viel kleineren Asteroiden traf und zwei vorübergehende Staubwolken erzeugte. Die Narbe auf der Oberfläche machte sich durch eine Änderung der Lichtkurve des Objekts bemerkbar", fügte Agarwal hinzu.
Drehung
"Wenn sich ein Asteroid schnell genug dreht, fliegen manchmal Staub und andere Partikel von seiner Oberfläche. Die schnellsten Asteroiden können sich sogar selbst zerreißen. Alles hängt wieder von ihren inneren Kräften ab. Aber wie ein Asteroid seine Rotationsgeschwindigkeit ändern kann "Eine Möglichkeit ist, wenn der Asteroid eine unregelmäßige Form oder eine unebene reflektierende Oberfläche (oder Albedo) hat und ungleichmäßige Wärmestrahlung aussendet. Ein solcher Effekt ist als" YORP-Effekt "bekannt."
"In einigen Fällen kann dieser Effekt den Asteroiden an seine Grenzen bringen", sagte Agarwal. "Ein auffälliges Beispiel für einen katastrophalen Zerfall ist P / 2013 R3, das Ende 2013 mindestens 10 Fragmente zersetzte, sowie P / 2012 F5, das eine kritische Rotationsperiode aufweist und Fragmente und Staub wirft."
Eisverlust
"Wir haben bereits früher angedeutet, dass Asteroiden in ständiger Wechselwirkung mit der Sonnenstrahlung stehen. Welche Art von Eis kann also in Milliarden von Jahren verbleiben? Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich im Inneren des Objekts etwas mehr Eis befinden sollte, das aufgrund äußerer Einflüsse nach außen ausbrechen kann." sagte Agarwal.
"Eine solche Aktivität dauert in der Regel mehrere Wochen oder Monate, solange die Sonneneinstrahlung stark genug ist. Derzeit ist eine solche Aktivität bei vier Asteroiden zu beobachten. Einer davon ist der Prototyp 133P / Elst-Pizarro."
Risse beim Erhitzen
"Wenn sich das Material schnell erwärmt, kann die Wärmeausdehnung nicht gleichmäßig sein. Die Oberfläche ist am stärksten von Sonneneinstrahlung betroffen als die inneren Schichten. Außerdem reagieren verschiedene Materialien unterschiedlich auf Wärme", schreibt Agarwal. "Infolgedessen kann eine schnelle Änderung der Temperatur dazu führen, dass die Oberfläche reißt, wodurch Staub herausgespritzt werden kann."
Ein solches Beispiel ist der Asteroid 3200 Phaethon. Wissenschaftler glauben, dass es der Sonne zu nahe kommen und sich auf 700 Grad Celsius erwärmen wird. Aufgrund seiner hohen Drehzahl und Wärmebelastung können katastrophale Veränderungen auftreten. Astronomen beobachten bereits Staubexplosionen des Asteroiden.
Hubble-Studie
Ein großer Vorteil des Hubble-Weltraumteleskops ist seine Position über der Erdatmosphäre. Auf diese Weise konnte er den Staubschwanz eines aktiven Asteroiden 288P / 300163 erkennen, der nur 1000 km dick ist und sich 50.000 km vom Herzen eines Kometen oder Kerns entfernt befindet. Diese dünne Spur spricht von der Freisetzung von Staub von der Oberfläche des Asteroiden.
Die Forscher schlagen vor, dass Eis auf der Oberfläche des 288P schmilzt und dabei Staub freisetzt.
"Als Ergänzung haben wir festgestellt, dass sich der Zustand des Kerns zwischen unseren beiden Beobachtungen geändert hat, geteilt durch eine Woche", sagte sie. "Eine mögliche Erklärung könnte sein, dass der 288P einen Binärkern hat, aber wir brauchen wirklich mehr Daten, um dies zu bestätigen."
