Paul M. Sutter in Universe Today – Übersetzt von Harald Horneff
In dieser Serie erkunden wir die sonderbare, doch auch wunderbare Welt der astronomischen Fachsprache! Das Thema heute: Kirkwood-Lücken!
1866 untersuchte der amerikanische Astronom Daniel Kirkwood alle bekannten Asteroiden, die sich damals auf mehrere hundert beliefen. Betrachtet man nur eine Momentaufnahme des Sonnensystems, so fällt an den Asteroiden nichts Besonderes auf. Sie scheinen alle möglichen zufälligen Positionen und Umlaufbahnen innerhalb des Hauptasteroidengürtels einzunehmen, der sich auf halbem Weg zwischen Mars und Jupiter befindet.
Doch als Kirkwood alle Umlaufbahnen kartographierte, fiel ihm etwas Merkwürdiges auf: Lücken. Bahnen, auf denen sich eigentlich Asteroiden befinden müssten, die aber einfach nicht vorhanden waren. Diese Lücken traten in sehr genauen Abständen von der Sonne auf, zum Beispiel bei 2,065 AE, 2,502 AE und 3,279 AE.
Für kommende Astronomen war es hilfreich, daß Kirkwood eine Erklärung für diese Lücken liefern konnte, und seine Erklärung hat auch heute noch Bestand..
Das Problem? Der größte Tyrann im Sonnensystem: Jupiter.
Die Schwerkraft des Jupiters ist so gewaltig, daß sie auf so ziemlich alles im System einwirkt, auch auf die Sonne, die dadurch ins Wackeln gerät, wenn der Riesenplanet sie umkreist.
Stellen Sie sich vor, sie sind ein Asteroid, der im Asteroidengürtel sein Unwesen treibt. Sie haben ihre eigene Umlaufbahn mit ihrer eigenen Umlaufgeschwindigkeit und ihrer eigenen Umlaufzeit. Alles ist prima. Aber wenn sie sich in einem bestimmten Abstand von der Sonne befinden, können Sie und Jupiter nach ein paar Umläufen auf der gleichen Seite des Sonnensystems landen. Das nennt man Resonanzen. Wenn Sie zum Beispiel eine 2:1-Resonanz mit Jupiter haben, werden Sie sich bei jedem zweiten Umlauf in der Nähe von Jupiter befinden. Wenn Sie eine 5:1-Resonanz haben, dann werden Sie sich bei jedem 5. Umlauf in der Nähe von Jupiter befinden.
Wenn Sie sich nicht in einer dieser besonderen Umlaufbahnen befinden, werden Ihre Begegnungen mit Jupiter zufällig sein, so daß Sie nichts zu befürchten haben.
Aber wenn Sie sich in Resonanz befinden, kann die sanfte Gravitationskraft des Jupiters im Laufe von Millionen von Jahren ihre Umlaufbahn destabilisieren, so daß Sie in die Sonne fliegen oder ganz aus dem Sonnensystem herausgeschleudert werden.
Das Ergebnis: Lücken, in denen Asteroiden zwar versuchten, sich häuslich niederzulassen, aber Jupiter ließ dies nicht zu.
