Was sich nie zu einem Planeten zusammenfügte

Asteroiden sind felsige oder metallische Körper von wenigen Metern bis zu mehreren hundert Kilometern Größe, die die Sonne umkreisen, ohne je die Masse oder Form eines Planeten erreicht zu haben. Es gibt mehrere Millionen davon, die überwiegende Mehrheit konzentriert im Hauptgürtel zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter — in Astrolab 3D sichtbar als staubiger Ring.

Dieser Gürtel ist kein Überrest eines zerstörten Planeten, wie in der Populärkultur lange angenommen wurde: Es handelt sich tatsächlich um Materie, der es nie gelang, sich zu einem einzigen Körper zusammenzuschließen. Der gewaltige gravitative Einfluss des nahen Jupiter störte die Bahnen der Trümmer ständig und verhinderte, dass sie sich in Ruhe zusammenballen konnten.

Drei große Familien

Asteroiden werden meist nach ihrer Zusammensetzung klassifiziert, abgeleitet aus dem Licht, das sie reflektieren. Asteroiden vom Typ C (kohlenstoffhaltig) sind die dunkelsten und zahlreichsten — etwa drei Viertel der bekannten Population — reich an primitiven kohlenstoffhaltigen Verbindungen. Asteroiden vom Typ S (silikatisch), heller, bestehen aus Silikaten und Metallen und liegen eher im inneren Teil des Gürtels. Asteroiden vom Typ M (metallisch), seltener, werden als die metallischen Kerne einstiger größerer Körper vermutet, die durch Kollisionen zerstört wurden.

Die massereichsten — Vesta, Pallas und Hygiea — messen mehrere hundert Kilometer im Durchmesser. Ceres, das größte Objekt des Gürtels, wurde 2006 zudem als Zwergplanet neu eingestuft, ebenso wie Pluto, da ihre Schwerkraft ausreicht, um ihr eine kugelförmige Gestalt zu geben.

Erdnahe Asteroiden und planetare Verteidigung

Manche Asteroiden, sogenannte erdnahe Asteroiden (oder NEA, Near-Earth Asteroids), folgen einer Bahn, die sie in die Nähe der Erdumlaufbahn bringt. Sie stehen bei Raumfahrtagenturen an oberster Stelle der Überwachung, die ihre Bahnen katalogisieren, um jedes langfristige Kollisionsrisiko auszuschließen.

2022 ließ die NASA-Mission DART absichtlich ein Raumfahrzeug auf Dimorphos einschlagen, den kleinen Mond des Asteroiden Didymos, um unter realen Bedingungen zu testen, ob wir die Bahn eines gefährlichen Objekts ablenken können — die allererste Demonstration aktiver planetarer Verteidigung.

Das letzte Bild vor dem Einschlag

Dieses Foto, von DART nur zwei Sekunden vor dem Einschlag am 26. September 2022 übertragen, ist das letzte, das Dimorphos vollständig zeigt — die folgenden Aufnahmen, aus nur wenigen hundert Metern Entfernung, erfassten nur noch einen teilweisen Nahbereich der Oberfläche, bevor das Signal abriss. Deutlich zu erkennen ist ein mit Felsblöcken aller Größen übersätes Terrain, ohne sichtbaren Einschlagkrater trotz seines offenkundig hohen Alters — eine für „Schutthaufen"-Asteroiden typische Oberfläche, aus denen vermutlich viele kleine Asteroiden bestehen.

Der Einschlag, der mit über 22.000 km/h erfolgte, verkürzte die Umlaufzeit von Dimorphos um Didymos um etwa 32 Minuten — eine scheinbar geringfügige Bahnänderung, die jedoch die von der Mission festgelegte Erfolgsschwelle deutlich übertraf und weit größer ausfiel als von den ursprünglichen Modellen vorhergesagt. Dieser Überschuss erklärt sich durch den Auswurf einer großen Menge an Trümmern infolge des Einschlags, der wie ein zusätzlicher Antrieb wirkte — eine entscheidende Erkenntnis zur Kalibrierung einer künftigen Mission zur Ablenkung eines wirklich bedrohlichen Asteroiden.

Näher hinsehen

Mehrere Sonden sind auf Asteroiden gelandet oder haben dort Proben entnommen: Hayabusa2 (japanische Raumfahrtagentur JAXA) brachte Fragmente des Asteroiden Ryugu zur Erde zurück, während OSIRIS-REx (NASA) dasselbe mit Bennu tat. Die Mission Dawn wiederum umkreiste nacheinander Vesta und dann Ceres — die erste Sonde, die zwei unterschiedliche Körper des Sonnensystems besuchte.

Die Trojaner-Asteroiden des Jupiter

Nicht alle Asteroiden befinden sich im Hauptgürtel. Die Trojaner-Asteroiden teilen sich die Umlaufbahn des Jupiter um die Sonne, zusammengefasst in zwei stabilen Schwärmen, die 60° vor und 60° hinter dem Planeten liegen — gravitative Gleichgewichtspositionen, die Lagrange-Punkte L4 und L5 genannt werden, an denen sich die Anziehungskraft von Sonne und Jupiter kombinieren, um diese Objekte dauerhaft einzufangen. Ihre Gesamtzahl wird auf mehrere Millionen geschätzt, potenziell ebenso viele wie im Hauptgürtel.

Die 2021 gestartete NASA-Sonde Lucy ist die erste Mission, die eigens ihrer Erforschung gewidmet ist: Ihre Flugbahn, eine der komplexesten je entworfenen, soll ihr erlauben, bis 2033 einen Asteroiden des Hauptgürtels und anschließend acht verschiedene Trojaner-Asteroiden zu passieren — ein vergleichender Einblick in diese Relikte, die als nahezu unversehrte Zeugen der Frühzeit des Sonnensystems gelten.