Erdnahe Objekte

Weekly Science Update – Übersetzt von Harald Horneff

Die künstlerische Darstellung einer Verwertungseinrichtung für einen Asteroiden. Astronomen haben mögliche Asteroide als Ziele für die NASA mit der IRAC an Bord des Spitzer-Weltraum-Teleskops bestimmt. NASA

Erdnahe Objekte (Near Earth Objects = NEOs) sind kleine Körper im Sonnensystem, deren Umlaufbahnen sie manchmal nahe an die Erde heranführen und damit eine potentielle Gefahr darstellen. Da NEOs ständig vom Sonnensystem nachgeliefert werden, tragen sie die Spuren der Zusammensetzung, Dynamik und der Umweltverhältnisse des gesamten Sonnensystem und der Geschichte unseres Planetensystems. NEOs sind der Herkunftsort von Meteoriten, eine unserer wichtigsten Quellen der detaillierten Kenntnisse über die Entwicklung des Sonnensystems. Auch sind NEOs mögliche Ziele von NASA-Missionen. Sie sind mit einem Raumfahrzeug leichter zu erreichen als der Mond und bieten eine beträchtliche Zahl an Zielen mit einer großen Vielfalt an physikalischen Eigenschaften und Geschichten. Erkundungspläne der NASA für das nächste Jahrzehnt und darüber hinaus beinhalten eine Mission zur Nutzbarmachung von Asteroiden.

Während es recht einfach ist, ein NEO im sichtbaren Licht durch Beobachtung seiner Bewegung über den Himmel von einer Nacht zur anderen zu entdecken, ist die Abschätzung seiner Größe und seines Gefährdungspotentials schwieriger, da sich seine optische Helligkeit sowohl aus seiner Abmessung als auch aus seinem Reflexionsvermögen (Albedo) ergibt. Die Infrarotkamera IRAC des Spitzer-Weltraum-Teleskops ist ein leistungsfähiges Werkzeug zur Einschätzung von NEOs, da diese für gewöhnlich tageszeitliche Temperaturen von ungefähr Raumtemperatur haben und ihre im Infraroten abgegebene Strahlung nahezu immer bedeutend größer als ihre reflektierte Strahlung ist. Thermische Modelle der Strahlung können dann genutzt werden, Eigenschaften von NEOs abzuleiten, insbesondere deren Abmessungen und deren Albedo.

Joe Hora, Giovanni Fazio und Howard Smith vom CfA sowie sechs weitere Astronomen haben für mehrere Jahre IRAC genutzt, um NEOs zu untersuchen. Eine neue Arbeit präsentiert ihre Ergebnisse für achtzig NEOs, die ersten Exemplare aus einer größeren Gruppe von 597 NEOs, die auf lange Sicht vermessen und eingeordnet werden. Die Bedeutung ihrer Stichprobe leitet sich zum Teil daraus ab, daß IRAC sehr empfindlich ist und Quellen beobachten kann, die um das Einhundertfache lichtschwächer sind als solche Quellen, die bei anderen Untersuchungen im Infrarotbereich erfaßt wurden.

Die Wissenschaftler berichten, daß die Eigenschaften dieser ersten Probe an NEOs mit früher gemessenen, helleren NEOs eng übereinstimmen. Unter anderem haben sie herausgefunden, daß bei einigen NEOs um die 29% ihres infraroten Lichts zurückgeworfen wird, doch in den meisten Fällen wird nur 1% reflektiert; dies gibt möglicherweise Unterschiede in der Zusammensetzung der NEOs gibt. Ihre Analyse schließt statistische Vergleiche mit ein, um die relativen Anteile von Faktoren am Licht wie ungleichförmige Strahlung durch die Geometrie des NEO oder dessen Oberflächeneigenschaften abzuschätzen. Während der NEO rotiert, beobachtet das Team auch einige Änderungen in der Lichtkurve, stellt diese Auswertung aber für eine spätere Publikation zurück. Am Ende wird Ihr Programm Ergebnisse auch von anderen Missionen beinhalten, um eine Liste von 2.000 näher bestimmten NEOs zu liefern.

Literatur:

“NEOSurvey 1: Initial results from the Warm Spitzer Exploration Science Survey of Near Earth Object Properties”

David E. Trilling, Michael Mommert, Joseph Hora, Steve Chesley, Joshua Emery, Giovanni Fazio, Alan Harris, Michael Mueller, and Howard Smith

The Astronomical Journal, 152:172 (10pp), 2016 December