Wenn wir im Sonnensystem noch weiter nach außen gehen, kommen wir zur nächsten großen Asteroidenpopulation: den Trojanern. Im Bild oben sehen wir bei 5,2 AE eine große Anhäufung von Asteroiden. Das ist aber auch genau die Position von Jupiter. Die Trojaner teilen sich also eine Bahn mit dem Gasriesen – wie geht das? Das habe ich hier genau beschrieben – es handelt sich um eine spezielle Bewegung um die sogenannten “Lagrange-Punkte”. Betrachtet man zwei Körper – zum Beispiel Sonne und Jupiter – dann gibt es dort 5 Punkte, an denen sich die wirkenden Kräfte genau aufheben. 3 dieser Lagrange-Punkte sind instabil aber zwei sind stabil und in ihrer Nähe können sich kleinere Objekte für sehr lange Zeiten aufhalten. Sie liegen genau 60 Grad vor bzw. hinter Jupiter entlang seiner Bahn.
Die Lagrangepunkte kannte man schon im 18. Jahrhundert; der erste echte Trojaner des Jupiter wurde aber erst Anfang des 20. Jahrhunderts entdeckt. Sie heißen übrigens deswegen “Trojaner” weil sie alle nach Figuren aus der Ilias, der Geschichte über den trojanischen Krieg, benannt worden sind. Auch von ihnen haben wir mittlerweile schon einige tausend gefunden. Geben tut es aber viel mehr – man schätzt, dass sie in ihrer Gesamtzahl mit den Asteroiden des Hauptgürtels vergleichbar sind!
Wenn Jupiter so viele Trojaner hat. dann vielleicht auch die anderen Planeten? Vielleicht verstecken sich hier noch weitere große Asteroidenpopulationen? Naja – von Merkur, Venus und Erde sind keine Trojaner bekannt. Beim Mars hat man aber interessierterweise welche gefunden. Allerdings bis jetzt nur 4 Stück. Saturn hat ebenfalls keine bekannten Trojaner und man wird wohl auch keine finden. Die Störungen die Jupiter auf seine Lagrangepunkte ausübt sind zu groß; dort existieren kaum stabile Bahnen. Bei Uranus kennt man ebenfalls keine Trojaner – dafür aber wieder bei Neptun. Hier kennen wir zwar auch erst 6 Stück. Aber dort befindet sich vermutlich eine Asteroidenpopulation der denen in Hauptgürtel und bei Jupiter um nichts nachsteht!
Die Neptun-Trojaner habe ich in diesen beiden Artikeln detailliert beschrieben. Konservative Schätzungen basierend auf Simulationen und den Theorien der Planetenentstehung gehen davon aus, dass von ihnen etwa eine Million existieren. Man kann also mit recht von einem eigenständigen Asteroidengürtel sprechen!
Die Trojaner des Neptun sind auch eine Quelle für die nächste Asteroidenpopulation. Das was die NEAs im inneren Sonnensystem sind, sind die “Zentauren” im äußeren. Sie bevölkern den Bereich zwischen den Bahnen von Jupiter und Neptun und leiden ebenso wie ihre Kollegen näher an der Sonne an den nahen Begegnungen mit den Planeten die ihre Dynamik chaotisch machen. Das sieht man in diesem Bild wunderbar. Es zeigt, wie sich die große Halbachse der Bahn des Zentauren Asbol im Laufe der Zeit ändert. Die beiden Kurven wurden mit leicht unterschiedlichen Anfangswerten aus zwei verschiedenen Datenbanken gewonnen und diese kleinen Unterschiede reichen schon aus um nach einiger Zeit zu völlig verschiedenen Bahnen zu führen. Ein klassisches Beispiel für Chaos:
Da ihre Bahnen also ebenso instabil sind wie die der NEAs brauchen auch die Zentauren ein Reservoir, das Nachschub liefert. Das sind einerseits die schon erwähnten Neptun-Trojaner – und andererseits der größte Asteroidengürtel im Sonnensystem. Der findet sich außerhalb der Neptunbahn und wurde Mitte des 20. Jahrhunderts vom Astronomen Gerard Kuiper postuliert und deswegen “Kuipergürtel” (manchmal auch “Edgeworth-Kuiper-Gürtel”) genannt (von Kuipers Gürtel existiert sogar ein Bild – siehe rechts). Es hat dann zwar noch bis 1992 gedauert bis man das erste Mitglied gefunden hat. Dieser Asteroid hat übrigens bis heute keinen richtigen Namen bekommen sondern trägt immer noch seine provisorische Bezeichnung: 1992 QB1. Da aber nach ihm mittlerweile sogar schon eine eigene Asteroidenuntergruppe benannt wurde – die Cubewanos – wird er wohl nun auch keinen anderen Namen mehr bekommen.
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