Die spannende Welt der Planetoiden und Kleinplaneten - Panorama

Heute schauen wir uns die Planetoiden und Kleinplaneten genauer an. In der Neujahrsnacht 1800/1801 entdeckte der italienische Astronom Giuseppe Piazzi einen kleinen Planeten, der zwischen Mars und Jupiter läuft und mit dem Namen Ceres belegt wurde. Ceres ist mit einem mittleren Äquatordurchmesser von 964 km das größte Objekt im Asteroidengürtel und der kleinste von der als Zwergplanet klassifizierte Himmelskörper. Er wurde am 1. Januar 1801 von Giuseppe Piazzi an der Sternwarte Palermo als erster Kleinplanet entdeckt. Im ersten halben Jahrhundert nach ihrer Entdeckung wurde dieser Himmelskörper als Planet, später als Asteroid eingestuft; seit 2006 zählt Ceres zur Gruppe der Zwergplaneten. Er der erste Zwergplanet, der durch eine Raumsonde (mit dem Namen DAWN) untersucht wurde. Die mittlerweile inaktive Dawn umkreist Ceres seit März 2015 als ein künstlicher Satellit. Es folgten die Entdeckungen von Pallas 1802 durch Heinrich Wilhelm Olbers, Juno 1804 durch Karl Ludwig Harding und Vesta 1807 nochmals durch Olbers. (Hintergrund zur Entdeckung Junos: Karl Ludwig Harding, Astronom an der Sternwarte Lilienthal vor den Toren Bremens, war überzeugt, dass zwischen Mars und Jupiter die Trümmer eines zerplatzten großen Planeten kreisen, und machte sich systematisch auf die Suche. Am 2. September 1804 hatte er Erfolg: Er entdeckte den Kleinplaneten JUNO. JUNO, benannt nach der höchsten Göttin der römischen Mythologie, ist ein steiniger Körper von etwa 300 Kilometern Durchmesser, im Gegensatz zu Ceres wie die meisten anderen Asteroiden nicht kugelrund, sondern unregelmäßig geformt. Nach 1807 bliebt es einige Jahrzehnte still, bis Karl Ludwig Henke 1845 das Objekt Asträa und 1847 den Astroid Hebe fand. Seither verging kein einziges Jahr, in dem nicht neue Kleinplaneten entdeckt wurden. Heute sind rund 4000 Kleinplaneten (auch Asteroide oder Planetoide genannt) so gut bekannt, dass ihre Bahnen im Wesentlichen gesichert sind. Aufgefunden wurden aber schon weit mehr solcher Objekte, vor allem nach Einführung fotografischer Entdeckungsmethoden durch Maximilian Franz Joseph Cornelius Wolf, dem Pionier der galaktischen Astrofotografie, ab dem Jahr 1891 stieg ihre Zahl sprunghaft an, doch konnten bei weitem nicht alle astronomisch gesichert werden. Das Reich der Asteroiden Asteroide oder Planetoide, viele von denen werde in der Wissenschaft als Kleinplaneten bezeichnet, kreisen im sogenannten Asteroidengürtel um die Sonne, ein Band an Fragmenten, das sich zwischen der Mars- und der Jupiterbahn ausbreitet. Früher war man der Auffassung, dass dieser Gürtel an Kleinstgesteinsteilen das Ergebnis einer kosmischen Katastrophe gewesen sein musste. Dem ist aber nicht so: Die Masse aller dieser Fragmente ergibt nicht die benötigte Summe, die ein Planet für die Entstehung bedarf. Demnach werden wohl die Gezeitenkräfte des Riesenplaneten Jupiter die Ursache gewesen sein, dass sich hier kein Himmelkörper in Form eines Planeten oder Mondes gebildet hat. Die Umlaufbahn dieser Planeoiden ist nicht etwa auf den Asteroidengürtel beschränkt: Viele von denen kreisen lose im Sonnensystem herum, einige kreuzen gar die Bahnen der Planeten, was aber nicht ausschließt, dass Trümmer aus Kollisionen im Asteroidengürtel nicht doch in Richtung Erde abgelenkt werden. Die bis dato bekannten Erdbahnkreuzer stehen daher unter strenger Beobachtung. Die Gesamtzahl aller Planetoiden kann nur abgeschätzt werden, außerdem scheinen zwischen Kleinplanetoiden und Meteoriten fließende Grenzen zu bestehen. Geht man in der Helligkeit bis zur 19. Größenklasse herab, dann dürften weit über 40.000 Objekte existieren. Demgemäß ist es auch nahezu unmöglich, eine verlässliche Zahl für die Gesamtmasse aller Kleinplaneten zu bestimmen. Die Angaben schwanken zwischen 1/1000 und einem Viertel der Erdmasse. Es wird sich bei den Kleinplaneten durchwegs um rohe Felsblöcke handeln, deren mittlere Dichte auf 3,5 Gramm/cm³ geschätzt wird. Selbst die größeren unter ihnen scheinen auch nicht annähernd kugelrund zu sein. Das ergibt sich aus den periodischen Helligkeitsschwankungen, die sich als Rotationslichtwechsel erklären lassen. Während einer Umdrehung ist der Erde zweimal eine spitzere und zweimal eine breite Seite eines Körpers zugedreht. Vielleicht sind viele dieser Kleinplaneten hantelförmig. Diese Lichtwechselperioden liegen im Allgemeinen zwischen etwa 4 und 17 Stunden. Beim Kleinplaneten Herculina wurde im Jahr 1978 gar ein Satellit vermutet. Einteilung der Kleinplaneten Man teilt die Kleinplaneten in verschiedene Typen ein. Die wichtigsten sind: C: sehr dunkel, das heißt eine geometrische Albedo unter 0,065, ähnelt den Meteoriten von Typ der kohlenstoffreichen Chondrite. Häufigkeit etwa 75%. Vorkommen bevorzugt im äußeren Bereich, Beispiel Ceres. S: etwas heller. Albedo 0,07 - 0,23 mit rötlicher Oberfläche. Enthalten Pyroxen und Olivin vielleicht vermengt mit Eisen. Sie ähneln den Meteoriten der Siderolite oder gewöhnlichen Chondrite. Häufigkeit etwa 15%. Vorkommen bevorzugt im inneren Bereich. Beispiel Juno. Im Jahre 1898 wurde der Kleinplanet Eros mit einer ungewöhnlichen Bahnform entdeckt. Er bewegt sich weit in das Innere des Planetensystems, überkreuzt die Marsbahn und kommt sogar der Erdbahn auf etwa 22.000.000 Kilometer nahe. Später wurden noch weitere derartige erdnahe Planetoiden gefunden: Amor kann sich der Erde auf 16,5 Millionen Kilometer nähern. Geographus überkreuzt die Erdbahn nach innen, Apollo und Adonis sogar noch die Venusbahn. Ein besonderer Fall ist Hermes, der unserer Erde im Jahre 1937 auf lediglich rund 600.000 Kilometern nahekam. Sein Durchmesser wird übrigens auf nur etwa ein Kilometer geschätzt. Phaethon, der 1983 mit dem Satelliten IRAS entdeckt wurde, kommt mit 21.000.000 Kilometern im Perihel (dem sonnennächsten Punkt des Umlaufs) unserer Sonne am nächsten. Seine Oberflächentemperatur klettert zu diesem Zeitpunkt auf über 600 Grad Celsius, während sie im Aphel zwischen Mars und Jupiter auf etwa minus hundert Grad Celsius sinkt. Bei den Kleinplaneten von Arten-Typ (&bdquo;Erdkreuzer“) ist sogar die mittlere Entfernung von der Sonne kleiner als eine AE. Eine anderes Extrem bietet der ebenfalls vom Baade bereits 1920 gefundene Hidalgo, der im Apel seiner Bahn bis nahe an den Saturn heranreicht. Gefahr durch Asteroiden In der Erdgeschichte hat es mindestens 5-mal eine Kollision mit einem Asteroiden gegeben, was jedes Mal zu einen massiven Artensterben geführt hat. Das letzten Mal erwischte es vor 65 Millionen Jahren die Dinosaurier. Damals krachte auf der Höhe der Halbinsel Yukatan im heutigen Mexiko ein Asteroid mit der Erde zusammen. Neben ausgedehnten Waldbränden rund um den Globus breitete sich eine dichte Aschewolke aus, die den Himmel für Jahrzehnte verfinstere und das Leben der Echsen durch den Abfall der Temperatur, der fehlenden Nahrung sowie der verpesteten Atemluft auslöschte. Die Säugetiere überlebten diese Katastrophe. Seit dem Jahr 2004 weiß aber die Menschheit, dass sich ein Asteroid auf einer ähnlichen Laufbahn um die Sonne wie die Erde befindet und die Erdbahn zweimal kreuzt. Es handelt sich dabei um den Asteroiden Apophis, ein Felsen mit ca. 270 Meter Durchmesser. Beim nächsten Vorbeiflug wird sich dieser Asteroid der Erde so nähern, dass er unserem Planeten näherkommt als der Mond. Nach heutigen Berechnungen wird es zu keiner Kollision kommen, wenn auch nicht alle Faktoren, wie etwa die Anziehungskraft der Erde, auszuschließen gehen. Gefährlich wird es dann wieder am 13. April 2036 und erst recht im April 2068. Wie die Lage dann aussieht, kann erst aus den Folgen des Vorbeifluges im April 2029 errechnet werden, nachdem die Gezeitenkräfte der Erde auf dieses Gesteinsfragment einwirken.