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Asteroiden: Besuch in der Jugend des Sonnensystems

Asteroid (21) Lutetia
Wann immer sich bei Raumsonden mit langen Flugzeiten durch den Asteroidengürtel zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter die Möglichkeit ergibt, einen der kleinen Himmelskörper im Vorbeiflug zu erkunden, wird diese Forschung als Bonus in den Missionsablauf eingeplant. Bei der europäischen Kometensonde Rosetta, die im Jahr 2014 beim Kometen Tschurjumow-Gerasimenko eintrifft, ließen sich gleich zwei Passagen an Asteroiden einrichten. Nach dem Vorbeiflug an Steins 2008, erkundete die Sonde im Juli 2010 den Kleinplaneten Lutetia. Nun liegen erste Auswertungen der Bilder und Messdaten dieses Vorbeiflugs durch Holger Sierks am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau vor [1].

Asteroid (21) Lutetia | Dieses Bild des Asteroiden (21) Lutetia funkte die europäische Raumsonde Rosetta bei ihrem Vorbeiflug am 10. Juli 2010 zur Erde. Deutlich lassen sich die unregelmäßige Form des maximal 121 Kilometer langen Himmelskörpers und seine kraterbedeckte Oberfläche erkennen.
Lutetia unterscheidet sich demnach von den anderen kleineren Asteroiden, die bislang von Raumsonden erkundet wurden. Sie ist offenbar ein intaktes Planetesimal, ein Urkörper aus der Frühzeit des Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren, aus denen sich in der Folge die erdähnlichen Planeten wie Mars, Erde/Mond, Venus und Merkur bildeten. Im Bereich des Asteroidengürtels verhinderte die Schwerkraft des Riesenplaneten Jupiter allerdings die Bildung eines Himmelskörpers von Planetengröße. Die Bilder von Rosetta zeigen, dass Lutetia kein Bruchstück eines größeren Himmelskörpers oder gar ein Schutthaufen aus losen Felsbrocken ist.

Sollte Lutetia wirklich ein Planetesimal sein, so lassen sich wertvolle Informationen über die Vorgänge bei der Planetenbildung gewinnen. Lutetia ist maximal 121 Kilometer lang, 101 Kilometer hoch und bis zu 75 Kilometer breit. Daraus ergibt sich das Volumen des kartoffelförmigen Körpers von rund einer halben Million Kubikkilometer, was in etwa dem Rauminhalt des Schwarzen Meers entspricht.

Auf den Bildern zeigte sich auch, dass Lutetia von einer dicken Schicht aus Gesteinsstaub und Felstrümmern bedeckt ist, so genanntem Regolith, das ein typisches Merkmal von atmosphärelosen Himmelskörpern ist. Regolith bildet sich durch den stetigen Beschuss der Oberfläche durch Mikrometeoriten und größeren Felsbrocken, die das Gestein der Oberfläche langsam zertrümmern und zermahlen. An manchen Stellen ist dieses Material an Hängen in tiefere Lagen abgerutscht, etwa als der Asteroid durch Einschläge kleinerer Himmelskörper erschüttert wurde.

Martin Pätzold an der Universität zu Köln und seine Kollegen ermittelten zudem die Masse von Lutetia und konnten mit dem bekannten Volumen eine mittlere Dichte von 3,4 Gramm pro Kubikzentimeter feststellen [2]. Dies ist eine der höchsten Dichten, die bislang für einen Asteroiden bestimmt wurde. Sie entspricht etwa derjenigen des rund 530 Kilometer großen Himmelskörpers Vesta, der derzeit von der US-Raumsonde Dawn aus der Nähe erkundet wird. Die Forscher sehen die hohe Dichte als Hinweis darauf, dass Lutetia nur eine geringe Porosität aufweist und überwiegend aus kompakten silikatischen Gesteinen aufgebaut ist, die auch einen recht hohen Anteil an metallischem Eisen enthalten müssen. Vielleicht besitzt Lutetia sogar einen kleinen Eisenkern. Die Temperatur an der Oberfläche von Lutetia variiert außerdem zwischen 170 und 245 Kelvin [3]. (ta)

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  • Quellen
[1] Science 334, S. 487 – 490, 2011
[2] Science 334, S. 491 – 492, 2011
Science 334, S. 492 – 494, 2011

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