Meteor. Bild: Wikimedia Commons, Siarakduz, CC BY-SA 4.0.

Ein Traum der Astronomen wäre, ein Stück Sternenstaub untersuchen zu können. Materie, die von einem anderen Sternensystem stammt. Leider haben wir keinen Warp-Antrieb, mit dem wir eine Sonde zu anderen Sternen schicken können, um dort Proben zu nehmen und zur Erde zur bringen.

Man geht davon aus, dass bei der Entstehung von Planetensystemen zahlreiche Asteroiden und Kometen von den entstehenden Planeten ins All befördert werden und somit andere Sterne erreichen können. Es dauerte jedoch bis zum Jahr 2017, bis man den ersten zweifelsfreien Besucher aus einem anderen Sternensystem gefunden hatte. Es war das Objekt 1I/’Oumuamua, nach letzten Erkenntnissen vielleicht ein zerbrochener, erloschener Komet aus einem anderen Sternensystem. Zu gerne hätte man ihn näher untersucht, aber man entdeckte ihn erst nach seiner Annäherung an die Sonne,  als er schon wieder auf dem Weg aus dem Sonnensystem heraus war, und wegen seiner hohen Geschwindigkeit ist er schon längst weiter weg als der Saturn von der Sonne.  Mangels Warp-Antrieb und wegen der langen Entwicklungszeit  ist er damit kaum noch erreichbar für eine Raumsonde, erst recht wenn diese ihn nicht einfach einholen und passieren soll, sondern bei ihm bleiben. Bleibt also nichts übrig, als auf den nächsten Kandidaten zu warten, zu dem man eine Raumsonde vielleicht rechtzeitiger wird schicken können.

Nun berichten zwei Wissenschaftler von der Harvard Universität in Cambridge, Massachusetts, dass man vielleicht gar nicht warten muss und schon gar keine Raumsonde braucht. Und belegen dies mit einem interstellaren Besucher, der schon im Jahr 2014 die Erde erreichte.

 

Wer in Eile ist, macht sich verdächtig

Woher weiß man überhaupt, ob ein Asteroid aus dem Sonnensystem stammt, oder nicht? Das ist überraschend einfach. Man muss ihn dafür nicht mit Spektrometern auf eine ungewöhnliche Zusammensetzung untersuchen oder dergleichen – man muss sich nur seinen Orbit ansehen. Eigentlich nicht einmal das, es reicht seine Geschwindigkeit zu bestimmen. Objekte, die zum Sonnensystem gehören, können nämlich niemals die Fluchtgeschwindigkeit der Sonne überschreiten. Denn dann hätten sie so viel Schwung, dass die Sonne sie mit ihrer Schwerkraft nicht einmal im Unendlichen bis auf 0 verlangsamen und zurückholen könnte. Ein Objekt, dass im Unendlichen gerade noch von der Sonne zum Stillstand gebracht werden könnte, hätte genau die Fluchtgeschwindigkeit. Aus Symmetriegründen gilt umgekehrt: ein Objekt, das aus dem Zustand der Ruhe (relativ zur Sonne) aus dem Unendlichen von der Sonne angezogen wird, erreicht genau ihre Fluchtgeschwindigkeit. Ein Objekt, das schneller unterwegs ist, muss vorher schon eine Geschwindigkeit in Richtung der Sonne gehabt haben und startete nicht aus relativer Ruhe. Zum Beispiel, weil es aus einem anderen Planetensystem fortgeschleudert wurde.

Die Fluchtgeschwindigkeit der Sonne ist – wie auch die Geschwindigkeit eines Kreisorbits – abhängig von der Entfernung zur Sonne und beträgt v_e = \sqrt{2GM/r}, wobei r die Entfernung von der Sonne ist. Das ist um den Faktor \sqrt{2}-mal höher als die Kreisbahngeschwindigkeit in der entsprechenden Entfernung; für die Erdbahn mit Kreisbahngeschwindigkeit von 29,8 km/s wären es 42,1 km/s, im Gegensatz zu 617 km/s von der Sonnenoberfläche oder 7,7 km/s von der Neptunbahn aus. Wenn ich hier von “der” Fluchtgeschwindigkeit schreibe, meine ich natürlich stets die Fluchtgeschwindigkeit für jeweilige Entfernung des Objekts von der Sonne. Ein Objekt, das irgendwo die Fluchtgeschwindigkeit der Sonne für den dortigen Abstand hat, hat sie aufgrund der Beschleunigung durch die Sonne auch an jedem anderen Ort.

Weiß man also die Entfernung von der Sonne und die Geschwindigkeit eines Asteroiden, dann kann man sofort aussagen, ob er zum Sonnensystem gehört oder von außen kommt. In der Praxis braucht es ein paar Beobachtungen, um die Orientierung der Bewegungsrichtung und damit die Raumgeschwindigkeit zu ermitteln und dann erhält man auch eine grobe Bahn. Eine Bahn mit weniger als Fluchtgeschwindigkeit ist ellipsenförmig und somit geschlossen, die Exzentrizität (bei Ellipsen ein Maß für die Abgeflachtheit der Bahn) ist < 1. Eine Bahn mit exakt Fluchtgeschwindigkeit hat die Form einer Parabel und die Exzentrizität 1, quasi eine halbe Ellipse, deren Mittelpunkt im Unendlichen liegt. Eine Bahn mit mehr als Fluchtgeschwindigkeit ist schließlich hyperbelförmig und hat eine Exzentrizität > 1.

Vor ‘Oumuamua hatte man ein paar Bahnen mit Exzentrizitäten sehr knapp über 1 gefunden, die entweder Messfehler sein konnten oder durch einen natürlichen Swing-By des Objekts an einem Planeten verursacht, bei dem das Objekt ein wenig beschleunigt wurde und so erst auf eine Hyperbelbahn gelangt war. Bei ‘Oumuamua beträgt die Exzentrizität fast 1,2 – zu groß, um von einem Planeten verursacht worden zu sein, zumal die Bahn fast senkrecht zur Ebene der Planetenbahnen verläuft und ‘Oumuamua somit keinem Planeten nahe gekommen sein konnte. Deswegen war die Schlussfolgerung hier eindeutig: es handelte sich um einen interstellaren Besucher.

Der Manus-Bolide auf der Karte des CNEOS. Bild: Alan B. Chamberlin, NASA/JPL, JPL-Standardlizenz.

Die Falle schnappt zu

Amir Siraj und Avi Loeb hatten sich nun überlegt, dass unter Umständen auch Meteore von extrasolaren Meteoroiden oder Asteroiden verursacht worden sein könnten, und dass man sie an ihrer Geschwindigkeit würde identifizieren können. In der beobachteten Endgeschwindigkeit des Meteors addiert sich zur Geschwindigkeit des Ursprungskörpers noch die der Erde und die von der Erdanziehungskraft verursachte Fallbeschleunigung. Siraj und Loeb haben nun den Meteorkatalog des CNEOS, des NASA JPL Center for Near Earth Object Studies, nach Boliden durchsucht, deren Kombination aus Einfallsrichtung und Geschwindigkeit eine heliozentrische (also auf die Sonne bezogene) Geschwindigkeit von mehr als der Fluchtgeschwindigkeit auf Höhe der Erdbahn ergibt. Dabei fanden sie drei Kandidaten, wobei der Drittschnellste im Rahmen der Messgenauigkeit auch aus dem Sonnensystem stammen könnte.

Der schnellste Bolide war derjenige vom 8. Januar 2014, 17:05 UT, der über der zu  Papua-Neuguinea gehörenden Insel Manus im Südpazifik verglüht war und von ‘US-Regierungssensoren’ entdeckt worden war (vermutlich Satelliten und/oder Infraschall-Mikrofonen, wie sie zur Entdeckung von Kernexplosionen verwendet werden). Der Meteor verglühte laut Katalog in einer Höhe von 18,7 km und hatte eine Einschlagsenergie von 110 Tonnen TNT-Äquivalent. Seine Einschlagsgeschwindigkeit betrug ca. 44,8 km/s. Aus Geschwindigkeit und Energiefreisetzung kann man auf eine Masse von 460 kg und bei einer angenommenen Dichte von 0,9 bis 1,7 g/cm³ auf einen Durchmesser von 0,9 bis 1 m schließen.

Geometrie der Annäherung des Meteoroiden, der die Erde von schräg hinten einholte. Bild: Siraj, Loeb, [1], arXiv.

Unter Berücksichtigung seiner Annäherungsrichtung, aus der er die Erde auf ihrer Bahn einholte, folgt dass er mit rund 60 km/s relativ zur Sonne unterwegs war.  Das ist deutlich mehr als die Fluchtgeschwindigkeit der Sonne auf Höhe der Erdbahn. Selbst unter Berücksichtigung von Unsicherheiten kann man sehr sicher davon ausgehen, dass der Meteoroid nicht aus dem Sonnensystem stammen kann: typischerweise liegen die Unsicherheiten in der Geschwindigkeitsbestimmung der CNEOS-Boliden von 1-m- Kaliber bei nur 1 km/s, aber einige wenige Objekte haben bis zu 28% Unsicherheit. Der Manus-Meteoroid war aber gemäß den CNEOS-Daten um 45% schneller unterwegs als die Fluchtgeschwindigkeit der Sonne.

Stimmt der Wert, so hatte der Meteoroid eine Exzentrizität von 2,4! Rechnet man die Bahn zurück, so kommt sie von einer Position im Sternbild Stier. Die Geschwindigkeit im Unendlichen relativ zur Sonne läge bei 43,8 km/s und wiche um 60 km/s von der Geschwindigkeit ab, mit der Sterne in der Umgebung der Sonne im Mittel um das Zentrum der Milchstraße kreisen (Local Standard of Rest). Die hohe Geschwindigkeit könnte einen Ursprung etwas außerhalb der Ebene der Milchstraßenscheibe andeuten (“thick disk”), wo die Sterne früherer Galaxienkollisionen mit ziemlich großer Geschwindigkeitsdispersion umher sausen, oder auch aus der inneren Milchstraße, wo die Sterne schneller kreisen. In beiden Fällen wäre der Meteoroid von sehr weit her zu uns gekommen. Und es wäre zu schön, wenn man ein paar auf den Boden gefallene Meteoriten von ihm fände, aber die dürften irgendwo unauffindbar in der südpazifischen Tiefsee auf dem Meeresgrund liegen.

Herkunftsrichtung des Meteoroiden im Stier (gelbes Kreuz). Bild: Autor, Cartes du Ciel, gemeinfrei.

 

Einmal ist keinmal

Aber wo ein interstellarer Meteor ist, gibt es deren vielleicht noch mehr. Insgesamt fanden die Autoren 3 potenzielle interstellare Boliden im Katalog, der einen Zeitraum von 30 Jahren abdeckt, wobei die Abdeckung im vergangenen Jahrzehnt deutlich besser als in den 20 Jahren zuvor war. Siraj und Loeb stellen auf dieser Basis eine sehr grobe über-den-Daumen-Abschätzung auf, nämlich dass alle 10 Jahre ein interstellares Objekt dieser Größenordnung mit der Erde kollidieren sollte, und kommen, hochgerechnet von der Größe des Erdquerschnitts als Trefferfläche, auf rund eine Million Objekte (mit Fehlergrenzen von 30.000  bis 6.000.000) pro ‘Astronomischer Kubik-Einheit’ (AE³). Dann müssten die Sterne bei der Planetenentstehung allerdings im Mittel jeweils zwischen 0,2 bis 20 Erdmassen an Materie aus ihren protoplanetaren Scheiben in die Milchstraße katapultieren, ein recht hoher Wert angesichts der bisherigen Annahme, dass eine typische protoplanetare Scheibe innerhalb des Radius, in dem Objekte mit 60 km/s kreisen, nur rund eine Erdmasse an Material enthält. Zusammen mit der aus einer anderen Arbeit gefolgerten Häufigkeit von ‘Oumuamua-großen (ca. 200 m durchmessenden) interstellaren Asteroiden von 0,2/AE³ kommen sie jedoch auf eine Häufigkeitsverteilung in Abhängigkeit vom Durchmesser, die gut verträglich ist mit der entsprechenden Verteilung im Kuiper-Gürtel, was ihre Häufigkeitsschätzung stützt.

Stimmt die Zahl, dann wurde die Erde bisher von 450 Millionen (Fehlerintervall von 15 Millionen bis 2,5 Milliarden) Boliden ähnlicher Größe getroffen und der eine oder andere Krümel Sternenstaub könnte auf dem nächsten Acker oder im Schrank eines Meteoritensammlers seiner Entdeckung harren. Kann man der Objekte selbst nicht habhaft werden, so wäre wenigstens ein Spektrum des Meteors interessant (wozu es nur deutlich kleinerer und entsprechend häufigerer Meteore von Sandkorn- bis Kieselsteingröße bedürfte). Ein solches ist sogar mit guter Amateurausrüstung machbar. Vielleicht ist die Entdeckung des interstellaren Meteors ja der Initialzünder für die systematische Aufnahme von Meteorspektren.

Vielleicht braucht es also gar keinen Warp-Antrieb, um zu den Sternen zu gelangen, weil sie uns gewissermaßen vor die Füße fallen. Wir müssen nur nach ihnen suchen.

 

Referenzen

[1] Amir Siraj, Abraham Loeb, “Discovery of a Meteor of Interstellar Origin”, eingereicht am 15. April 2019; arXiv:1904.07224.

[2] Charles Q. Choi, “The First Known Interstellar Meteor May Have Hit Earth in 2014“, Space.com, 16.04.2019.

Kommentare (35)

  1. #1 Till
    22. April 2019

    Absolut inspirierender Artikel. Die Erstellung von Meteorspektren ist doch ein tolles neues Beschäftigunsfeld für Amateurastronomen. Das ersetzt evtl. die Suche nach Asteroiden, die für Amateure eher unbefriedigend geworden ist, seit die großen automatisierten Durchmusterungsprogramme ihnen die meisten Asteroiden wegschnappen.

  2. #2 Alderamin
    22. April 2019

    @Till

    Auch wenn Amateure solche Spektren aufnehmen könnten, wäre dies wegen der Seltenheit der Meteore eher die Aufgabe einer professionellen automatischen Himmelsüberwachung. Ich denke da an ein System ähnlich van Dokkums Dragonfly, nur mit Kameras, die möglichst viel Himmel abdecken, statt alle in die selbe Richting zu schauen. Und natürlich alle mit einem Spektrographen bestückt.

  3. #3 bote19
    22. April 2019

    Bei Aderamin erwachen Meteoriten, die Jahrhunderte einsam durch das All rasten zu neuem Leben . Selbst Zahlen werden lebendig.

  4. #4 Zhar
    22. April 2019

    Jahrhunderte..

    aber zu meiner Frage: könnte nicht auch eine hohe Geschwindigkeit durch Kollisionen entstehen? Das Swing-by nicht unbedingt reicht leuchtet mir ein, aber eine explosive Kollision sollte doch “unbegrenzte” Geschwindigkeiten ermöglichen. Ich schätze die Wahrscheinlichkeit für einen solchen überschnellen solaren Fund zwar für klein ein, aber damit wäre eine ermittelte Geschwindigkeit über der Fluchtgeschwindigkeit kein Garant für einen exasolaren Ursprung. Lieg ich da richtig, wurde das untersucht?

  5. #5 Alderamin
    22. April 2019

    @Zhar

    Nein, von Kollisionen stand nichts drin. Die dürften normalerweise aber auch keine so schnellen Trümmer erzeugen – kreist ja alles im gleichen Drehsinn um die Sonne. Objekte aus Kollisionen im Asteroidengürtel sind bekannt. Wir haben Meteoriten vom Asteroiden Eros auf der Erde.

    Mir ist noch eingefallen, dass der Meteoroid auch aus einem Doppelsternsystem stammen könnte – beim Halo-Drive war ja schon die Rede davon, dass Doppelsterne (nicht unbedingt Neutronensterne und Schwarze Doppel-Löcher) prima Schleudern abgeben, die natürlich auch Asteroiden hinreichend beschleunigen könnten.

    Spannender noch wäre, wenn das Objekt von einem Stern stammte, der zu einer von der Milchstraße verschluckten Galaxie gehörte – dann wäre es sogar extragalaktisch!

  6. #6 UMa
    23. April 2019

    @Alderamin:
    Im Arxiv Paper geben die Autoren an mit dem Geschwindigkeitsvektor des schnellsten Meteors vom 4. Juli 2015 gerechnet zu haben. Wenn es nicht nur ein Schreibfehler ist, stimmt die Flugbahn nicht.

    Allerdings ist nach meiner Überschlagsrechnung (ohne Rückrechnung der Bahn) der Meteor vom 8. Januar 2014 trotzdem deutlich über Fluchtgeschwindigkeit des Sonnensystems.

  7. #7 UMa
    23. April 2019
  8. #8 UMa
    23. April 2019

    @Alderamin:
    Für kleiner hyperbolische Meteore und interstellaren Staub gibt es schon Berichte bzw. Suchen:
    https://arxiv.org/abs/1404.2159
    https://arxiv.org/abs/1110.5882
    https://arxiv.org/abs/astro-ph/9908117

  9. #9 Alderamin
    24. April 2019

    @UMa

    Im Arxiv Paper geben die Autoren an mit dem Geschwindigkeitsvektor des schnellsten Meteors vom 4. Juli 2015 gerechnet zu haben. Wenn es nicht nur ein Schreibfehler ist, stimmt die Flugbahn nicht.

    Ich weiß jetzt nicht, was Du meinst. Ich finde nur, dass mit dem Meteor vom 1.8.2014 gerechnet wurde. Was genau stimmt an der Flugbahn nicht? Welche Geschwindigkeit soll Deiner Meinung nach heraus kommen und warum?

  10. #10 UMa
    25. April 2019

    @Alderamin: Es gibt 2 Versionen v1 vom 15.4. und v2 vom 20.4. auf Arxiv. Der Fehler befindet sich im letzten Absatz vor 3. Results in v1. In v2 wurde er zusammen mit substanziellen Änderungen des Textes, insbesondere einer Fehlerbetrachtung, korrigiert.

  11. #11 UMa
    25. April 2019

    @Alderamin: Habe v2 überflogen. Wenn der Fehler in der Geschwindigkeit nicht 1 km/s sondern bei 1 sigma 21.5% liegt, dann ist das ganze nicht mehr Signifikant, wenn man die Anzahl der Meteore berücksichtigt. Dann ist es wahrscheinlich kein interstellares Objekt.

  12. #12 UMa
    26. April 2019

    @Alderamin: Ich habe eigene Berechnungen angestellt. Dabei habe ich eine Häufigkeitsverteilung interstellarer Objekte mit einem Exponenten von -5/6 bezüglich der Masse angenommen.

    Basierend auf 1I/ʻOumuamua sollte etwa alle tausend bis hunderttausend Jahre (Mittel 3000) ein ab 460 kg schweres interstellares Objekt in die Erdatmosphäre eintreten. Von den vielen Objekten des Sonnensystems sollte dagegen alle wenige Jahre ein Objekt dabei sein, dass in die Erdatmosphäre eintritt, aber wegen Messfehler mit einer derart hohen Geschwindigkeit gemessen wird, dass man es fälschlich für ein interstellares Objekt halten könnte, wie dieses.
    Plausibler wären interstellare Meteore mit einer tausendfach kleineren Masse.

    Bis auf das relativ zur Erde schnellste, welches retrograd unterwegs war, waren alle Objekte prograd unterwegs. Auch das angebliche interstellare Objekt.

    Obwohl die nominale Geschwindigkeit deutlich über der Fluchtgeschwindigkeit liegt, komme ich auf eine Chance von nur 1 zu 2000, dass es sich tatsächlich um ein interstellares Objekt handelt. Somit ist es sehr wahrscheinlich ein Objekt des Sonnensystems mit sehr ungenauer Geschwindigkeitsbestimmung.

    Um eine massive Kontamination mit Messfehlern zu vermeiden, sollte man wohl nur nach retrograden Objekten mit hoher Geschwindigkeit (größer 53 km/s zu Erde) suchen, die zurückgerechnet mindestens 5 sigma über der Fluchtgeschwindigkeit liegen. Davon ist bisher keines bekannt. Für prograde Orbits ist die Kontamination einfach zu hoch.

    Damit man, außer durch seltenen Zufall, überhaupt etwas findet, müsste man auch Meteore von weniger als 1 kg berücksichtigen.

  13. #13 Alderamin
    26. April 2019

    @UMa

    Schreib’ doch mal den Autoren, was die dazu sagen.

  14. #14 Alderamin
    27. April 2019

    @UMa

    Ich hab’s mir heute nochmal in Ruhe angeschaut. In der ersten Version des Papers war der Geschwindigkeitsvektor des Meteors (0.9,-40.4,-27.7) km/s, in der zweiten (−3.4,−43.5,−10.3) km/s.

    Die Results wurden im Bereich des statistischen Fehlers stark umformuliert und während in der ersten Version noch Vertrauen in die 1 km/s gesetzt wird und nur wenige Meteore Unsicherheiten von 28% haben sollen, steht in der zweiten Version, dass immerhin 2 von 10 Meteoren, die in dem zitierten Paper Devillepoix et al. untersucht worden waren, Unsicherheiten von 28% gehabt hätten und man daher nun von σ=21,5% ausgehe. Im Paper werden dann 2 σ angesetzt (95% W’keit) und das ergibt 57±24 km/s, in der ersten Version waren es ~60 km/s mit angenommenen ±1 km/s.

    Da es weitaus mehr Meteore aus dem Sonnensystem gibt als Exo-Meteore, ist 5% Fehlerwahrscheinlichkeit natürlich miserabel und die Chance eines False Positives durch einen Meteor aus dem Sonnensystem weitaus größer als die eines echten Exo-Meteors. Schade.

  15. #15 UMa
    27. April 2019

    @Alderamin: Ja, da stimme ich zu.
    Ich komme bei 45%/21.5%=2,09 sigma auf 1,8 %, einseitig, da er ja auch schneller sein könnte als gemessen, was dem Exo-Meteor-Status ja nicht schaden würde.
    Mit hoher Unsicherheit, da mehrfach Statistik mit einem Fall, komme ich auf 60000 Meteore aus dem Sonnensystem pro Exo-Meteor.
    Dabei 120000 prograde Sonnensystemmeteore pro progradem Exo-Meteor aber nur 620 retrograde Sonnensystemmeteore pro retrogradem Exo-Meteor.

    Selbst wenn hypothetischer Weise 99% mit einem Fehler von weniger als 1km/s gemessen würde, reichen wenige völlige Ausreißer aus, um zu viele Falschpositive zu produzieren.

    Ja, schade.

    Anfangs wusste ich noch nicht über die Größe der Messfehler, war aber skeptisch, wegen des Autors und seiner ʻOumuamua Lichtsegel-Hypothese. Dann hatte ich die nominale Bahn überschlagen und die ist so sehr deutlich über Fluchtgeschwindigkeit, so dass ich, ohne die statistischen Überlegungen, tatsächlich einen interstellaren Ursprung für wahrscheinlich hielt.

    Also Vorsicht vor Messwerten ohne individuelle Messfehler.

  16. #16 flow
    sternenstaub auf die erde ist das eine
    28. April 2019

    Aber es geht auch umgekehrt:

    Blütenpollen in der ganzen Galaxis !
    Oder glaubt ihr die Pollen fliegen nicht hoch
    genug um unsere Erde zu verlassen ?

    Die Galaxis muss doch schon Jahrmillionen verseucht
    sein mit unseren Pollen von der Erde 🙂

  17. #17 Zhar
    28. April 2019

    nuja, Pollen mögen ja die Erde verlassen und ggf vom Sonnenwind aus dem System getragen werden, wenn überhaupt, aber viel übrig ist von denen dann auch nicht mehr. Als Allergiker kann man also ohne Bedenken im interstellaren Medium durchatmen

  18. #18 Herr Senf
    28. April 2019

    Vorsicht: “… ohne Bedenken im interstellaren Medium durchatmen …”
    Astronaut Harrison Schmitt 1972 Apollo17 hatte fette Mondstauballergie!

  19. #19 Zhar
    28. April 2019

    ..irgendwas ist doch immer

  20. #20 UMa
    3. Mai 2019

    Die Berichte über hyperbolische Meteore sind nicht neu. Ein erheblicher Prozentsatz wurde sogar mit mehr als 72km/s gemessen. Siehe hier und meine Links in #8
    https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/maps.12119
    Es ist davon auszugehen, dass nahezu alle auf Messfehlern beruhen.

  21. #21 demolog
    5. Mai 2019

    Dabei ist alles Material, das in diesem Sonnensystem vorhanden ist, gar nicht im Ursprung Material, das in diesem Sonnensystem entstanden ist.

    Sondern in einem vorrangegangenem, wo der Stern einst explodierte und das Material erst erzeugte, sodass dieses Sonnensystem überhaupt erst entstehen konnte.

    Korrekt?

    Korrekt.

    Also sind alle Objekte, die hier im System so rumfliegen, genausogut…oder annähernd so gut, wie Material aus anderen Sonnensystemen. Vor allem, weil dieses Sonnensystem offensichtlich einen eher kleinen Stern beherbergt und also als kleines System betrachtet werden kann, braucht man sich nicht zwingend Material aus anderen Systemen herbeiwünschen. Die physikalischen Eigenschaften um kleine Sonnen sind geradezu ideal für möglichst “ursprüngliches Material” darum herum – schätze ich mal.

    Obwohl man das natürlich darf und soll. Nur eben nicht als auf die Erde einschlagende Objekte.

  22. #22 Alderamin
    5. Mai 2019

    @demolog

    Dabei ist alles Material, das in diesem Sonnensystem vorhanden ist, gar nicht im Ursprung Material, das in diesem Sonnensystem entstanden ist.

    Das, woraus das Sonnensystem entstanden ist, ist ein bestimmter Mix aus dem Staub und Gas von vielen Sternen aus der Wolke, aus der das Sonnensystem vor 4,5 Milliarden entstanden ist. Angereichert mit den Resten von Supernovae, die im gleichen Sternhaufen wie die Sonne explodierten, noch bevor das Sonnensystem komplett gebildet war. So ungefähr wie eine Bodenprobe von einem ganz bestimmten Ort auf der Welt. Ein Probe von woanders wird wahrscheinlich anders aussehen. Und ein Meteorit von einem anderen Stern demgemäß auch. Er könnte älter oder jünger sein (Uran- zu Blei-Verhältnis), er könnte eine andere Zusammensetzung und Metallgehalt haben. Er könnte ganz anders sein. Und es wäre interessant, dies mit den Gesteinen aus dem Sonnensystem zu vergleichen.

    Sogar im Sonnensystem finden sich Unterschiede zwischen Asteroiden, die sich näher an der Sonne aufhalten, und solche von weiter weg. Man kann z.B. anhand der Isotopenzusammensetzung aussagen, dass der Mond in der Nähe der Erde entstanden ist, und nicht etwa von weiter weg kam und von der Erde eingefangen wurde.

    Vor allem, weil dieses Sonnensystem offensichtlich einen eher kleinen Stern beherbergt

    Sterne vom Typ G gehören zu den von der Anzahl her zu den oberen 8% aller Sterne. Der durchschnittliche Stern hat weniger als eine halbe Sonnenmasse und ist vom Typ M.

  23. #23 demolog
    23. Mai 2019

    @ Alderamin
    5. Mai 2019 #22

    -> Sag ich doch.
    Das es interessant ist, die Materialien zu vergleichen, ist klar. Aber es ist anzunehmen, dass man dazu, Materialien zu erhalten, die auf der Erde nicht vorkommen, unbedingt ein Objekt aus einem anderen Sonnensystem braucht. Weil alles Material, je weiter von der Sonne entfernt, je mehr in dem Zustand ist, wie es vor der Entstehung der Sonne war und somit Material von anderen Systemen entspricht.

    Und diese Sonne (vom Typ G?) ist also eine kleine Sonne unter den größeren? Der Satz war unglücklich erzählt: ist jetzt die Größe oder der Typ in der Aussage “oberen 8 % aller Sterne” gemeint?

  24. #24 Alderamin
    23. Mai 2019

    @Demolog

    Es geht gar nicht so sehr darum, ganz neues Material zu finden, sondern ungewöhnliche Mengenverhältnisse. Neulich hat man einen heißen Jupiter gefunden, der große Mengen seltener Erden in der Atmosphäre hat. Der Name sagt schon, dass diese Elemente bei uns nicht sehr häufig sind. Da möchte man natürlich wissen, warum das so ist.

    Und diese Sonne (vom Typ G?) ist also eine kleine Sonne unter den größeren? Der Satz war unglücklich erzählt: ist jetzt die Größe oder der Typ in der Aussage “oberen 8 % aller Sterne” gemeint?

    Typ G, richtig. Ja, man könnte sagen, unter den Großen ist sie eine kleine. Größe, Masse und Spektraltyp hängen fest zusammen und sind austauschbar, solange der Stern noch auf der Hauptreihe ist (Wasserstoff fusioniert). Die Sonne gehört zu den massiveren 8% nach Anzahl über alle Sterne. 85% sind M-Zwerge von 1/10-0,5 Sonnenmassen. Und so leuchtschwach, dass man sie selbst in unmittelbarer Nähe nur mit dem Teleskop sieht (wie der allernächste, Proxima Centauri, nur 4,2 LJ entfernt, der nur 1/100 der Helligkeit der schwächsten noch mit bloßem Auge sichtbaren Sterne hat).

  25. #25 Engywuck
    27. August 2019

    “der große Mengen seltener Erden in der Atmosphäre hat. Der Name sagt schon, dass diese Elemente bei uns nicht sehr häufig sind. ”

    nuja, sooo selten sind “seltene Erden” (bzw. die entsprechenden Metalle) auch wieder nicht (insbesondere wenn man von der Erdkruste die Silicium und Sauerstoff ignoriert :-)).
    Das seltenste davon ist häufiger in der Erdkruste vorhanden als Gold oder Platin. Cer ist etwa so häufig wie Kupfer. Nur sind “seltene Erden” halt nicht so schön angereichert sondern kommen fein verteilt und als Beimischung in anderen Mineralien vor, so dass die Gewinnung meist unwirtschaftlich ist (bzw. aus Resten der Gewinnung anderer Metalle erfolgt).

    Das ist ähnlich wie bei Lithium. Da gibt es derzeit auch nur wenige Vorkommen, die wirtschaftlich ausbeutbar sind, obwohl Lithium noch recht häufig in der Erdkruste vorkommt (häufiger als Blei oder Zinn) – aber dummerweise recht fein verteilt.

  26. #26 UMa
    11. September 2019

    @Alderamin:
    Falls sich die Bahnbestimmungen bestätigen, zweites interstellares Objekt (nach ‘Omuamua) entdeckt!
    Siehe:
    https://www.astronews.com/forum/showthread.php?9430-A-2017-U1-Besuch-von-jenseits-des-Sonnensystems&p=131478#post131478
    https://en.wikipedia.org/wiki/Gb00234

  27. #27 UMa
    12. September 2019

    Das Objekt ist inzwischen vorläufig als hyperbolischer Komet C/2019 Q4 (Borisov) benannt. Es zeigt eine Koma.
    https://minorplanetcenter.net/mpec/K19/K19RA6.html
    Die Helligkeit ist 18 mag.

    Die nominale Bahn, ohne nichtgravitative Störungen, hat eine Exzentrizität von 3,5+-0,2. Damit wäre es klar ein interstellarer Komet. In dieser Lösung hätte er eine Entfernung von der Erde von derzeit 3,5 AE.

    Allerdings sind durch die Ausgasung zusätzliche nichtgravitative Beschleunigen möglich. Damit wäre es denkbar, dass es sich im einen normalen Kometen aus der Oortschen Wolke handelt, mit einer Exzentrizität von 1. Dann müsste der Komet langsamer und damit näher sein, etwa 2,6 AE. Allerdings ist die nötige nichtgravitative Beschleunigung extrem groß. Was auch eher unwahrscheinlich ist.

  28. #28 UMa
    12. September 2019

    Die nötige nichtgravitative Beschleunigung um e=1 zu erzwingen wäre wohl 400 mal größer, als die größte bisher beobachtete bei einem Kometen. Das erscheint völlig unplausibel bis nahezu unmöglich. Damit erscheint mir dies nahezu ausgeschlossen.

    Damit ist der Komet C/2019 Q4 (Borisov) sehr deutlich über Fluchtgeschwindigkeit und ein interstellarer Komet die einzig verbliebene plausible Erklärung.

  29. #30 UMa
    14. September 2019

    Ein erstes Spektrum des interstellaren Kometen C/2019 Q4 (Borisov) mittels des 10,4 Meter Gran Telescopio Canarias (GTC):
    http://www.iac.es/divulgacion.php?op1=16&id=1610&lang=en

  30. #31 UMa
    16. September 2019

    Es gibt eine Abweichung der Bestimmung der Exzentrizität. Das MPC gibt e=3,2 das JPL e=3,7 der statistische Fehler liegt so bei 0,1.

    Erinnert an die Diskrepanz bei H0, wird aber viel schneller gelöst werden (in wenigen Tagen/Wochen, wenn der beobachtet Bahnbogen etwas länger ist) und hoffentlich nicht Spekulationen über Signifikanz und alternative Modelle auslösen.

  31. #32 UMa
    16. September 2019

    Nachtrag: Jetzt ist das MPC auch bei 3,4 dafür ist Bill Grays Exzentrizität für C/2019 Q4 (Borisov) von 3,54 auf 3,32 gesunken, JPL noch bei 3,7 (offenbar Wochenendpause).

  32. #33 UMa
    16. September 2019

    Zur Exzentrizität: JPL jetzt 3.671+-0.075, Bill Gray bei 3.322+-0.069 formal eine 3.4-sigma Abweichung bei mutmaßlich ähnlichen Ausgangsdaten! Das MPC liegt mit 3.432 dazwischen.

  33. #34 UMa
    16. September 2019

    Hat jetzt wenig mit C/2019 Q4 (Borisov) zu tun, aber:
    Es gibt noch C/2019 Q3 (PANSTARRS) ein Komet mit e=1,0 und nur 22 mag, der sein Perihel bei 7 AE schon hinter sich hat, aber jetzt erst entdeckt wurde.
    https://minorplanetcenter.net/mpec/K19/K19RA2.html
    Das zeigt aber auch, wie weit draußen ein interstellarer Komet prinzipiell entdeckt werden könnte.

  34. #35 UMa
    19. September 2019

    Die Exzentrizität der Bahn von C/2019 Q4 (Borisov) hat sich jetzt bei 3,4 bis 3,5 stabilisiert.