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- Nachdem
schon lange ein Planet in der grossen Lücke zwischen Mars
und Jupiter vermutet wurde, entdeckte Guiseppe Piazzi in der
Neujahrsnacht von 1800 auf 1801 einen Himmelskörper, der
auf den Namen Ceres getauft wurde. Ceres besass zwar eine
geringe Grösse, erhielt aber den Status eines weiter
Planeten im Sonnensystem. Erst als man bis etwa 1850 in
zunehmender Zahl, weitere Objekte in dieser Lücke fand,
sprach man von diesen als Kleinplaneten (Planetoiden,
Asteroiden) zu denen jetzt auch Ceres gezählt wurde.
Inzwischen wurden mehr als 100.000 solcher Kleinplaneten
entdeckt, doch Ceres blieb mit einem Durchmesser von 909 km der
grösste von ihnen, gefolgt von Pallas der noch einen
mittleren Durchmesser von 523km besitzt.
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- Die Gesamtzahl der Asteroiden zwischen Mars und Jupiter wird
auf mehrere Millionen geschätzt. Allein die Zahl der
Objekte die grösser sind als 1km, soll schon die
Millionengrenze erreichen. Allerdings sind von diesen nur 10%
grösser als 60km. Nach unten hin sind die Übergänge
der Asteroiden zu den Meteoren fliessend. Die Grenze liegt bei
etwa 200m. Die Gesamtmasse aller Mars-Jupiter Asteroiden schätzt
man auf 5% der Mondmasse was ~4*1021 kg
entspricht.
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In Fernrohren erscheinen die Asteroiden als strukturlose weisse
Punkte. So sind die Aufnahmen der Raumsonde Galileo etwas
besonderes. Auf ihnen lassen sich erstmals, weil aus der Nähe
fotografiert, die Strukturen solcher Himmelskörpers
erkennen. Hierbei wurde die nicht vermutete Erkenntnis gewonnen,
dass selbst diese kleinen Planeten, Monde besitzen. Als
Höhepunkt der Asteroidenforschung kann die im Jahr 2001 von
der NASA durchgeführte weiche Landung der Raumsonde NEAR
auf dem Planetoiden Eros gelten. Das nächste 'Highlight'
soll sich im Jahr 2015 mit dem Besuch einer Sonde bei Vesta und
Ceres abspielen.
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Asteroidengürtel zwischen Mars-Jupiter
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Über die Herkunft der Kleinplaneten zwischen Mars und
Jupiter wird noch gerätselt. Eine Theorie geht davon aus,
dass sie Bruchstücke eines zerschlagenen grossen Planeten
sind, der mit einem anderen Himmelskörper kollidierte.
Andere Astronomen nehmen an, dass es sich um Reste der
Gesteinswolke handelt, aus der sich unser Sonnensystem
entwickelt hat, wobei sich diese Gesteinsbrocken nicht zu einem
Planeten verdichten konnten, weil sie durch die
Gravitationskäfte von Jupiter daran gehindert wurden. Die
Astronomen unterteilen die Asteroiden in mehrere Gruppen, die
sich hauptsächlich nach ihrer Entfernung von der Sonne und
ihrer Bahnneigung zur Ekliptik unterscheiden. Letztere liegt im
Bereich zwischen 1,5° bis 12°.
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Die Trojaner
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Eine weiter Gruppe der Kleinplaneten im inneren Bereich des
inneren Sonnensystems bilden die 'Trojaner'. Sie befinden sich
kurz hinter dem Mars-Jupiter Asteroidengrütel auf der
gleichen Bahn wie Jupiter. Allerdings eilen sie Jupiter 60°
voraus oder hinterher. An diesen Stellen befinden sich zwei der
fünf Gravitationslöcher von Jupiter und der Sonne,
also die Bereiche, in denen sich die Anziehungskräfte von
beiden Körpern aufheben. Solche Gravitationslöcher
findet man bei allen Planeten. Sie werden Liberationszonen
genannt. Innerhalb dieses Bereichs pendeln die Trojaner in etwa
150 Jahren hin und her.
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Der Name 'Trojaner' wurde von dem Astronomen 'Wolf' ausgelöst,
der 1906 den ersten Asteroiden an dieser Position entdeckte und
ihn Achilles, nach dem Helden der Ilias im Trojanischen Krieg
nannte. Inzwischen sind 20 Trojaner bekannt und man schätzt
ihre Gesamtzahl auf 700. Davon befinden sich 2/3 im voreilenden
Liberationspunkt und 1/3 im nacheilenden. Der grösste
Trojaner wird Hector genannt und hat einen Durchmesser von 190
km. Die meisten anderen sind nur halb so gross oder kleiner.
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Nach anfänglichen Schwierigkeiten hat man inzwischen auch
in den Gravitationslöchern anderer Planeten Asteroiden
gefunden. 1990 wurde bei dem Planeten Mars ein solcher gefunden,
der den Namen Eureka erhielt. Inzwischen hat sich die Zahl bei
ihm auf fünf erhöht. Die Entdeckung von vier weiteren
Trojanern erfolgte im Jahr 2001 in den Liberationspunkten von
Neptun.
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Der
Kleinplanet 243 Ida, mit seinem Mond Dactyl. Dieser Planetoid
befindet sich im Mars-Jupiter Asteroidengürtel.
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- Bahnkreuzer
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Neben den Main-Belt Objekten MBO des Asteroiden Hauptgürtels,
in denen sich Asteroiden auf relativ 'runden' Bahnen um die
Sonne bewegen, die ihrerseits mit den Bahnen anderer Objekte des
Sonnensystems nicht konkurrieren, gibt es im inneren
Sonnensystem aber auch noch solche Asteroiden welche die Bahnen
von Planeten kreuzen. Diese als 'Bahnkreuzer' bezeichneten
Gesteinsbrocken müssen irgendwann im Lauf der Jahrmillionen
mit dem Planeten, dessen Bahn sie überqueren,
zusammenstossen. Von den ~1000 geschätzten Bahnkreuzern der
Erde, diese Zahl ist wahrscheinlich ein 'wilder' Schätzwert,
sind im September des Jahres 2006, 803 Stück bekannt. Woher
diese Asteroiden im Ursprung stammen kann in den meisten Fällen
nicht letztendlich geklärt werden.
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Bei den Asteroiden mit den lang gestreckten Bahnen vermutet man,
dass es sich um, von der Sonne 'eingefangene' Kometen aus der
Oortschen Wolke handelt. Sie wurden von unterschiedlichen
Kräften, wie vorbeiziehenden Sternen aus ihrer
ursprünglichen Bahn geworfenen um dann zur Sonnen
'hinunterzustürzen'.
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Aber auch aus jedem der anderen Bereiche können die
Bahnkreuzer stammen. Bahnänderungen im Mars- Jupitergürtel
können beispielsweise durch Zusammenstösse der
Planetoiden untereinander geschehen und/oder durch
Konstellationen der Grossplaneten, insbesondere der von Jupiter
und Mars, die durch ihre Schwerkräfte die Asteroiden aus
ihrer Bahn drängen.
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- Gefahren für die Erde durch NEO
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Die Gefahr des Zusammenstosses der Erde mit einem Asteroiden ist
gegeben. Jedes Jahr kreuzen die Bahnen vieler grösserer und
kleinerer Steingeschosse die Erdbahn oder führen in ihrer
Nähe vorbei. 2008 wird der Rekord von einem Objekt mit dem
Namen 2004 FU 162 gehalten, welches etwa 6m Durchmesser besitzt
und im Jahr 2004 die Erde um 6.400km verfehlt. Diesen
Gesteinsbrocken würden die Astronomen zu den Meteoriten
zählen, denn die untere Grenze von dem was Asteroid genannt
wird, liegt bei etwa 50m Durchmesser. Asteroiden welche der Erde
nahe kommen nennen die Astronomen NEO, was Near Earth Objekt
bedeutet oder NEA (Near Earth Asteroid). Bei den NEO werden grob
folgende Typen unterschieden ..
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1. Amor Typ
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Ihr sonnennächster Punkt liegt ausserhalb der Erdbahn,
dennoch können diese Objekte der Erdbahn von aussen her,
sehr nahe kommen.
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2. Apollo-Typ
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Ihr sonnennächster Punkt liegt innerhalb der Erdbahn, so
dass die Objekte von aussen her kommend, die Erdbahnm kreuzen.
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3. Aten-Typ
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Ihr sonnenfernster Punkt liegt ausserhalb der Erdbahn, während
der Rest ihrer Bahn innerhalb der Erdumlaufbahn liegt. Auch
diese Objekte müssen die Erdbahn von innen her kommend,
kreuzen.
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4. Arjuna-Typ
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Ihre Umlaufbahn ist der der Erde ähnlich. Dieser Typ ist
selten.
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Die Abstände der erdnahen Asteroiden werden häufig in
LD (Lunar Distances oder Mondabständen)
angegeben. Dabei entspricht 1 LD = 384.401 km
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Welche schrecklichen Auswirkungen der Treffer eines NEO auf die
Erde haben kann, bewies der Asteroid, der vor 65Mio. Jahren den
Dinosauriern das Leben kostete. Von ihm wird im Kapitel über
die Kometen berichtet.
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Anlass zur Sorge ist auch gegeben. Erst im Jahr 2029 wird ein
Asteroid mit Namen Aphopis, der einen Durchmesser von ~300m
besitzt, mit nur 30.000km Entfernung = 0.08 LD an der Erde
vorbeifliegen. Das ist weniger als 1/10 des Mondabstandes und in
dieser Entfernung befinden sich bereits die geostationären
Satelliten der Menschheit. Für den folgenden Vorbeiflug
dieses Asteroiden im Jahr 2036 kann heute noch nicht sicher
vorherberechnet werden, ob Aphopis die Erde auch dann wieder
verschont. Doch die Astrophysiker sind guter Dinge.
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So bleibt es zunächst dabei, dass die Wahrscheinlichkeit im
Strassenverkehr, in einem Flugzeug, einem Krieg oder einer
sonstigen, von Menschen gemachten Gefahr umzukommen, um
Zehnerpotenzen grösser ist als die Gefahr, durch einen
Stein aus dem All getroffen zu werden.
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- Weitere Asteroidengürtel
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Weitere Asteroidengürtel liegen ausserhalb der Neptunbahn
im Aussenbereich des Sonnensystems. Sie werden in eigenen
Kapiteln behandelt. Es handelt sich bei ihnen um die TNO, die
Trans-Neptun Objekte, die sich im Kuipergürtel, der
Scattered Disk oder der Oortschen Wolke befinden.
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Asteroidengürtel:
MBO-Main Belt Objekte
