Neue Forschungsergebnisse des Spitzer-Weltraumteleskops der NASA zeigen, dass Asteroiden in der Nähe der Erde, die als erdnahe Objekte bezeichnet werden, ein gemischter Haufen mit einer überraschend breiten Palette von Kompositionen sind. Einige sind dunkel und langweilig; andere sind glänzend und hell. Die Spitzer-Beobachtungen von 100 bekannten erdnahen Asteroiden zeigen, dass die Vielfalt der Objekte größer ist als bisher angenommen.
Die Ergebnisse helfen Astronomen dabei, erdnahe Objekte als Ganzes besser zu verstehen - eine Population, deren physikalische Eigenschaften nicht gut bekannt sind.
"Diese Felsen lehren uns, woher sie kommen", sagte David Trilling von der Northern Arizona University, Flagstaff, Hauptautor eines neuen Papiers über die Forschung, das in der September-Ausgabe des Astronomical Journal erscheint. "Es ist, als würde man Kieselsteine in einem Bachbett studieren, um mehr über die Berge zu erfahren, die sie hinuntergestürzt sind."
Nach fast sechsjähriger Betriebszeit verbrauchte Spitzer im Mai 2009 das flüssige Kühlmittel, das zum Kühlen seiner Infrarotdetektoren benötigt wurde. Es arbeitet jetzt in einem sogenannten "warmen" Modus (die tatsächliche Temperatur ist mit 30 Kelvin oder minus 406 Grad Fahrenheit immer noch ziemlich kalt). Zwei der Infrarotkanäle von Spitzer, die Detektoren mit der kürzesten Wellenlänge am Observatorium, funktionieren einwandfrei.
Eines der neuen „warmen“ Programme der Mission besteht darin, etwa 700 erdnahe Objekte zu untersuchen und ihre individuellen Merkmale zu katalogisieren. Durch Beobachtung im Infrarot hilft Spitzer dabei, genauere Schätzungen der Zusammensetzung und Größe von Asteroiden zu erhalten, als dies mit sichtbarem Licht allein möglich ist. Beobachtungen eines Asteroiden mit sichtbarem Licht unterscheiden nicht zwischen einem Asteroiden, der groß und dunkel oder klein und hell ist. Beide Felsen würden die gleiche Menge an sichtbarem Sonnenlicht reflektieren. Infrarotdaten liefern einen Messwert über die Temperatur des Objekts, der einem Astronomen mehr über die tatsächliche Größe und Zusammensetzung sagt. Ein großer, dunkler Stein hat eine höhere Temperatur als ein kleiner, heller, weil er mehr Sonnenlicht absorbiert.
Trilling und sein Team haben bisher vorläufige Daten zu 100 erdnahen Asteroiden analysiert. Sie planen, im nächsten Jahr weitere 600 zu beobachten. Es gibt ungefähr 7.000 bekannte erdnahe Objekte aus einer Population, von denen erwartet wird, dass sie zwischen Zehntausenden und Hunderttausenden liegen.
"Über die physikalischen Eigenschaften der erdnahen Bevölkerung ist nur sehr wenig bekannt", sagte Trilling. „Unsere Daten werden uns mehr über die Bevölkerung erzählen und wie sie sich von einem Objekt zum nächsten ändert. Diese Informationen könnten verwendet werden, um mögliche zukünftige Weltraummissionen zur Untersuchung eines erdnahen Objekts zu planen. “
Die Daten zeigen, dass einige der kleineren Objekte überraschend hohe Albedos aufweisen (eine Albedo ist ein Maß dafür, wie viel Sonnenlicht ein Objekt reflektiert). Da Asteroidenoberflächen aufgrund der Sonneneinstrahlung mit der Zeit dunkler werden, kann das Vorhandensein hellerer, hellerer Oberflächen für einige Asteroiden darauf hinweisen, dass sie relativ jung sind. Dies ist ein Beweis für die kontinuierliche Entwicklung der erdnahen Objektpopulation.
Darüber hinaus weist die Tatsache, dass die bisher beobachteten Asteroiden einen größeren Grad an Diversität aufweisen als erwartet, darauf hin, dass sie möglicherweise unterschiedliche Ursprünge haben. Einige könnten vom Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter kommen, andere könnten von weiter draußen im Sonnensystem kommen. Diese Vielfalt legt auch nahe, dass die Materialien, aus denen die Asteroiden hergestellt wurden - dieselben Materialien, aus denen unsere Planeten bestehen -, wahrscheinlich schon sehr früh in ihrer Geschichte wie eine große Suppe aus dem Sonnensystem miteinander vermischt wurden.
Die Forschung ergänzt die des WISE (Wide Field Infrared Survey Explorer) der NASA, einer All-Sky-Infrarot-Vermessungsmission, die sich jetzt auch im Weltraum befindet. WISE hat bereits mehr als 430 erdnahe Objekte beobachtet - von denen mehr als 110 neu entdeckt wurden.
In Zukunft werden uns sowohl Spitzer als auch WISE noch mehr über die „Aromen“ erdnaher Objekte erzählen. Dies könnte neue Hinweise darauf geben, wie die kosmischen Objekte unseren jungen Planeten mit Wasser und organischen Stoffen übersät haben könnten - Zutaten, die benötigt werden, um das Leben anzukurbeln.
