Die Raumsonde Rosetta der Europäischen Weltraumagentur ESA ist schon seit 2004 im Sonnensystem unterwegs. Und ihr Ziel ist noch immer weit entfernt. Erst 2014 wird sie den Kometen 67P/Tschurjumow-Gerasimenko erreichen und als erste Sonde einen Kometen aus der Nähe untersuchen können.

Damit ihr unterwegs nicht langweilig wird, untersucht Rosetta ein paar Asteroiden, die ihr entlang ihres Weges begegnen. Im Jahr 2008 war das der Asteroid Šteins und im Juli diesen Jahres steht eine Begegnung mit dem Asteroiden Lutetia auf dem Programm.

Ein paar Astronomen können es anscheinend nicht mehr erwarten, bis Rosetta endlich dort angekommen ist und haben sich schon mal Gedanken darüber gemacht, was die Raumsonde dort zu sehen bekommen wird: anscheinend einen sehr interessanten Asteroid mit einem gewaltigen Krater!


Direkt kann man die Asteroiden im sogenannten Hauptgürtel im Allgemeinen nicht beobachten.Dieser Asteroidengürtel befindet sich zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter und dort zieht auch Lutetia seine Bahn. Mit einer Größe von etwa 100 Kilometer ist Lutetia zwar recht groß (das Objekt war der 21. Asteroid, der überhaupt entdeckt wurde) – aber die große Halbachse der Bahn und damit auch der mittlere Abstand von der Sonne beträgt doch immer noch etwa 2,45 astronomische Einheiten – also das 2,45fache des Abstands zwischen Erde und Sonne.

Auf diese Entfernung ist Lutetia selbst in den besten Teleskopen nicht mehr als ein Lichtpunkt. Und auch aus dem All ist es schwer gute Bilder zu machen. So sah die Raumsonde Rosetta den Asteroiden im Jahr 2007:

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Bild: ESA

Wenn man also etwas über die Details seiner Oberfläche und Zusammensetzung erfahren will (und nicht bis Juli warten möchte) dann muss man indirekt vorgegangen werden. Das haben Astronomen aus Frankreich und Italien getan und ihre Ergebnisse vor kurzem veröffentlicht.

Irinia Belskaya vom Obsrevatoire de Paris und ihre Kollegen haben das Licht des Asteroiden besonders gründlich untersucht und ihre Ergebnisse in der Zeitschrift Astronomy & Astrophysics veröffentlicht. In “Puzzling asteroid 21 Lutetia:our knowledge prior to the Rosetta fly-by” haben sie versucht, aus verschiedenen Beobachtungsdaten Rückschlüsse auf die Oberfläche des Asteroiden zu ziehen.

Dazu haben sie zuerst einmal Photometrie betrieben: das heisst, man misst, wie hell der Asteroid am Himmel erscheint und wie sich diese Helligkeit im Laufe der Zeit ändert. Da Asteroiden sich ja auch um ihre Achse drehen beeinflusst das die Menge des Sonnenlichts, das reflektiert wird. Wäre Lutetia zum Beispiel eine perfekte Kugel mit absolut einheitlicher Oberfläche, dann würden wir immer die gleiche Helligkeit messen. Da dies aber nicht der Fall ist und der Asteroid weder eine Kugel ist noch eine einheitliche Oberfläche hat, wird sich die Helligkeit ändern und aus dieser Änderung lassen sich Rückschlüsse auf die Oberflächendetails ziehen.

So sieht die Veränderung von Lutetias Helligkeit aus:

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Bild: Belskaya et al (2010)

Auf der y-Achse ist die Helligkeit des Asteroiden aufgetragen (nicht vergessen: kleinere Zahlen bedeuten größere Helligkeiten) und auf der x-Achse die Zeit bzw. die Rotationsphase. Man erkennt ganz deutlich, dass der Verlauf der Lichtkurve irregulär ist.

Aber nicht nur die Helligkeit selbst man untersucht; auch die Polarisation des Lichts. Das habe ich ja letzte Woche schonmal beschrieben – damals ging es darum, wie man anhand der Polarisation auf die Oberflächenbeschaffenheit des Mondes schließen kann. Und schließlich hat man von Lutetia auch noch Spektren aufgenommen – d.h. man hat das Licht in seine Bestandteile aufgespalten und nachgesehen, wie stark die Intensität in verschiedenen Wellenlängenbereichen ist.

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Solche Spektren haben auch Davide Perna von der Universität in Rom und seine Kollegen aus Pisa und Padua aufgenommen. Ihre Ergebnisse findet man in einem kurzen Artikel mit dem Titel “Inhomogeneities on the surface of 21 Lutetia: the asteroid target of the Rosetta mission”. Die Ergebnisse sieht man im Bild rechts. Das zeigt verschiedene Spektren die zu verschiedenen Zeiten aufgenommen wurde. Sie schauen sich alle recht ähnlich – nur eines davon (Nummer 9) fällt aus der Reihe. Auch hier verändert sich das Spektrum je nachdem welchen Teil der Oberfläche von Lutetia man gerade beobachtet. Und auch diese Ergebnisse deuten auf Unreglmäßigkeiten hin.

Fasst man alle Ergebnisse aus allen Beobachtungen zusammen, dann kommt man zu den folgenden Vorhersagen:

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Kommentare (5)

  1. #1 Bullet
    11. März 2010

    Und dazu kommt: wenn diese Voraussagen wirklich zutreffend sind, kann man die Methoden der Wissenschaftler als bereits experimentell bestätigt annehmen und bei anderen Objekten auf die gleiche Weise verfahren, weil man ja dann weiß, daß man nicht nur im Trüben fischt. Denn Voraussagen, die zutreffen, helfen mit, zukünftige Voraussagen noch beser zu machen – ein Umstand, der in der x-tausendjährigen Praxis der Astrologie offenbar noch nie angewendet wurde (das ist allerdings kein Wunder!).

  2. #2 Mic Hunger
    11. März 2010

    So ein Verfahren ist doch sicher vorher mit einem bekannten Objekt getestet und abgeglichen worden? Sonst wäre eine so exakte Vorhersage (“Nördliche Hemisphäre wird von Krater dominiert”) doch recht kühn. Ich bin jedenfalls auch gespannt.

  3. #3 Florian Freistetter
    12. März 2010

    @Mic Hunger: “Sonst wäre eine so exakte Vorhersage (“Nördliche Hemisphäre wird von Krater dominiert”) doch recht kühn.”

    Naja – man weiß ja aus der Rotationsphase, welche Seite des Asteroiden man gerade “sieht”. Da kann man das schon halbwegs lokalisieren.

  4. #4 pikarl
    6. Juli 2010

    Sehr gute Zusammenfassung, Florian, danke. Auch deine Meinung zu den astrologischen Vorhersagen teile ich grundsätzlich. Als Geologe kann ich jedoch bestätigen: Es wird in der zweiten Jahrtausendhälfte im Pazifikraum ein Erdbeben geben. Diese Vorhersage ist zwar nicht exakt aber ihre Eintrittswahrscheinlichkeit liegt dennoch bei 100%.

  5. #5 pikarl
    6. Juli 2010

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