Was ist der Unterschied zwischen einem Asteroiden und einem Kometen? Ein Komet ist im Wesentlichen ein schmutziger Eisball, der aus Gestein und Eis besteht. Das klassische Bild zeigt einen hellen „Stern“ am Nachthimmel mit einem langen, gebogenen Schweif, der sich in den Weltraum erstreckt, wenn er sich der Sonne nähert und anfängt, Gase und Staub auszustoßen. Dies geschieht normalerweise so lange, bis nur noch ein Stein übrig bleibt oder der Komet in Staub zerfällt.
Asteroiden hingegen sind in erster Linie nur Steine. Sie mögen Bilder von Hans Solo heraufbeschwören, wie er den Millennium Falcon durch ein unglaublich dichtes „Asteroidenfeld“ steuert, um einem Schwarm TIE-Jäger zu entkommen, aber meistens kreisen sie einfach nur still um die Sonne und kümmern sich um ihre eigenen Angelegenheiten, berichtet The Conversation.
Allerdings schließen sich diese beiden Weltraumobjekte nicht immer so stark aus, wie man annehmen könnte. Phaeton ist ein „Felskomet“, der die Grenzen zwischen einem Asteroiden und einem Kometen verwischt. Phaeton wurde 1983 zufällig von zwei Astronomen der Universität Leicester, Simon Green und John Davis, entdeckt. Sie stießen darauf, dass es die Sonne umkreiste, als sie Bilder analysierten, die von einem Weltraumteleskop namens Infrarot-Astronomie-Satellit (Iras) aufgenommen wurden. Bald darauf erkannten andere Astronomen Phaethon als Quelle des jährlichen Geminiden-Meteorschauers, einer der hellsten Meteorschauer im Erdkalender.
Jedes Jahr im Dezember, wenn unser Planet die vom Phaeton hinterlassene Staubspur kreuzt, werden wir Zeuge des farbenfrohen Schauspiels seiner Staubpartikel, die in unserer Atmosphäre verbrennen. Allerdings ähnelt das Verhalten des Phaeton nicht dem anderer Objekte, die für Meteorschauer verantwortlich sind.
Im Gegensatz zu typischen Kometen, die beim Aufwärmen in der Nähe der Sonne erhebliche Mengen Staub abwerfen, scheint Phaethon heute nicht genug Staub freizusetzen, um die Geminiden zu erklären. Dieser Mangel an nennenswerten Staubemissionen stellt ein interessantes Problem dar.
Phaeton. Universität von Arizona/Heather Roper
Phaetons Umlaufbahn bringt ihn sehr nahe an die Sonne heran, viel näher als Merkur, den innersten Planeten des Sonnensystems. Im Moment der größten Annäherung (Perihel genannt) erreicht seine Oberflächentemperatur Extremwerte von etwa 730°C.
Man würde erwarten, dass solch starke Hitze alle flüchtigen Materialien entfernen würde, die sich auf der Oberfläche des Phaeton befinden. Dies sollte entweder frische, nicht erhitzte Schichten freilegen und jedes Mal, wenn es sich der Sonne nähert, große Mengen an Staub und Gas abwerfen oder eine unfruchtbare Kruste bilden, die das flüchtige Innere vor weiterer Erwärmung schützt, was zu keinen Gas- oder Staubemissionen führt.
Allerdings scheint keiner dieser Prozesse aufzutreten. Stattdessen zeigt Phaeton weiterhin eine kometenähnliche Aktivität und stößt Gas aus, jedoch nicht die begleitende Staubwolke. Daher stößt sie keine Schichten ab. Das Rätsel ist also, warum dieselbe Kruste immer noch flüchtige Gase abgeben kann, wenn sie von der Sonne erhitzt wird.
Die Wissenschaftler verwendeten Fragmente einer seltenen Gruppe von Meteoriten namens CM-Chondriten, die Tone enthalten, von denen angenommen wird, dass sie in ihrer Zusammensetzung der von Phaethon ähneln. Sie wurden mehrmals in einer sauerstofffreien Umgebung erhitzt und simulierten so die Hitze-Kälte-Tag-Nacht-Zyklen, die auf dem Phaeton auftreten, wenn er sich in der Nähe der Sonne befindet.
Die Ergebnisse waren unerwartet. Im Gegensatz zu anderen flüchtigen Stoffen, die normalerweise nach mehreren Erhitzungszyklen verschwinden, wurden die in Meteoriten enthaltenen geringen Mengen an Schwefelgasen langsam und über viele Zyklen hinweg freigesetzt.
Dies deutet darauf hin, dass Phaeton auch nach zahlreichen nahen Vorbeiflügen an der Sonne immer noch über genügend Gas verfügt, um bei jedem Perihel eine kometenähnliche Aktivität zu erzeugen.
Die Theorie besagt, dass beim Erhitzen der Oberfläche des Phaeton die Eisensulfidmineralien in seinen Tiefen in Gase wie Schwefeldioxid zerfallen. Da die Oberflächenschichten des Phaeton jedoch relativ undurchlässig sind, können diese Gase nicht schnell entweichen. Stattdessen sammeln sie sich unter der Oberfläche, etwa in Poren und Rissen.
Geminiden-Stream
Während sich der Phaeton dreht, was knapp vier Stunden dauert, wird der Tag zur Nacht und der Innenraum kühlt ab. Einige der eingeschlossenen Gase können „zurückreagieren“ und eine neue Generation von Verbindungen bilden. Wenn die Nacht wieder zum Tag wird und die Erwärmung wieder einsetzt, zersetzen sie sich und der Zyklus wiederholt sich.
Diese Ergebnisse sind nicht nur akademischer Natur, sondern haben auch Auswirkungen auf die Destiny+-Mission der japanischen Raumfahrtbehörde (Jaxa), deren Start noch in diesem Jahrzehnt geplant ist. Diese Raumsonde wird am Phaeton vorbeifliegen und ihn mit zwei Multispektralkameras und einem Staubanalysator untersuchen. Es wird hoffentlich Partikel sammeln, die weitere Hinweise auf die Zusammensetzung dieses mysteriösen Objekts liefern.
In jedem Fall wird die Theorie des Forschungsteams über die Ausgasungsprozesse des Phaeton für die Interpretation der Daten von entscheidender Bedeutung sein. Dies wird die Art und Weise verändern, wie Wissenschaftler die Sonnenerwärmung als einen geologischen Prozess betrachten, und sie nicht nur für Kometen, sondern auch für Asteroiden relevant machen.
Wichtig ist, dass der Phaeton nicht allein ist. Ungefähr 95 Asteroiden passieren die Sonne im Umkreis von 0,20 Astronomischen Einheiten (fast 30 Millionen Kilometer). Alles, was wir über den Phaeton erfahren, kann Aufschluss über sein Verhalten und seine Langzeitstabilität geben.
Was hat das alles mit dem Geminiden-Meteorschauer zu tun? Höchstwahrscheinlich hat der Phaeton vor vielen Jahren Staub ausgestoßen. Dadurch könnte ein Trümmerstreifen entstehen, der jedes Mal, wenn Partikel mit der Erdatmosphäre in Kontakt kommen, den Geminidenschauer erzeugt. Wenn wir über Geschenke sprechen, die man immer weitergibt, gibt es kaum ein besseres Beispiel.
