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Kosmische Gesteinsbrocken: Was Asteroiden mit dem Paranuss-Effekt gemein haben

Wenn man ein Nussmüsli schüttelt, wandern die größten Nüsse nach oben. Das scheint auch für kosmische Geschosse aus Eis und Gestein zu gelten.
Der rund 500 Meter lange Asteroid Itokawa, von dem die japanische Hayabusa-Mission Staubproben zur Erde gebracht hat, ähnelt einem Geröllhaufen.Laden...

Was haben Asteroiden und Nussmüsli gemeinsam? Mehr als man denken könnte, meinen zumindest Soko Matsumura von der Dundee University und seine Kollegen: Schüttelt man ein Müsli, in dem sich unterschiedlich große Nüsse und andere Bestandteile befinden, so wandern im Laufe der Zeit, die größten Körper nach oben – ein Phänomen, das man auch als Paranusseffekt bezeichnet. Und genau dieser Effekt könne auch erklären, warum sich in Asteroiden ungewöhnlich viele große Steine in der Eismatrix im Außenbereich des kosmischen Geschosses wiederfinden verglichen mit der Menge an kleineren Gesteinen. Das "Schütteln" entstünde bei den Asteroiden, wenn diese mit kleineren Brocken im All zusammenprallen: Die entstehenden Stoßwellen lassen den Asteroiden erzittern und sorgten dafür, dass sich große Felselemente nach oben bewegen, während kleinere nach innen absinken, so Matsumura. Zusammen mit seinem Team hat er dies im Labor getestet, indem sie große und kleine Kugeln in einer Röhre unter verschiedenen Schwerkraftbedingungen durchrüttelten. Selbst unter schwacher Gravitation, wie sie im All in einem Asteroiden herrschten, wäre diese Auftrennung in wenigen Stunden möglich.

Als Astrogeologen auf dieses Phänomen aufmerksam wurden, dachten sie an eine Anomalie: Die japanische Sonde Hayabusa hatte auf ihrem Zielasteroiden Itokawa wesentlich mehr große Felsen an der Oberfläche erfasst, als man erwartet hatte. Doch schon vorher zeigte sich beim Asteroiden Eros das gleiche Muster, weshalb die Forscher nun nicht mehr nur von Zufall ausgingen. Die Erschütterungen sorgen für Hohlräume, in die kleinere Bestandteile des Asteroiden (oder Müslis) rutschen, während voluminösere Teile nicht hineinpassen. Wiederholt man diesen Prozess oft genug, trennen sich die unterschiedlichen Größen entsprechend auf – wobei große Steine (oder Nüsse) nicht aktiv nach oben wandern, sondern passiv von kleinen dorthin verdrängt werden.

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