Am 27. August 2013 wurde der Asteroid P/2013 P5 vom PanSTARRS-Teleskop in Hawaii entdeckt. Der kleine Himmelskörper ist 2,189 Astronomische Einheiten von der Sonne entfernt; befindet sich also hinter der Bahn des Mars am inneren Ende des Asteroidengürtels. Einen Asteroid im Asteroidengürtel zu entdecken wäre nicht weiter aufregend. Immerhin kennen wir schon ein paar hunderttausend von ihnen. Aber P/2013 P5 ist kein normaler Asteroid. Er umkreist die Sonne zwar gemeinsam mit jeder Menge anderer Asteroiden, sieht dabei aber nicht so aus wie Asteroiden das normalerweise tun. Er sieht eher so aus wie ein Komet. Allerdings kein normaler Komet mit einem Schweif. Der seltsame Asteroid hat gleich sechs Schweife!
Objekte wie P/2013 P5 werden aktive Asteroiden oder Hauptgürtelkometen genannt und diese Bezeichnungen deuten schon darauf hin, dass die Grenzen zwischen Asteroiden und Kometen fließend sind. Meistens ist es ziemlich klar, ob es sich um einen Asteroid oder Kometen handelt. Asteroiden erscheinen im Teleskop als Lichtpunkte und sehen so aus wie Sterne. Daher stammt auch ihr Name: “Asteroid” bedeutet “sternähnlich” und man kann sie nur anhand ihrer Bewegung von den echten Sternen unterscheiden. Ein Komet dagegen sieht völlig anders aus. Er erscheint als große, diffus leuchtende Wolke aus der heraus sich ein langer Schweif über den Himmel erstreckt.
Der Grund für diesen Unterschied ist die Herkunft der Himmelskörper. Kometen und Asteroiden sind auf die gleiche Art und Weise entstanden: Vor 4,5 Milliarden Jahren haben sie sich aus dem Staub und dem Gas gebildet, dass die junge Sonne umgeben hat bevor dort die Planeten entstanden sind. In der Nähe der Sonne war es wärmer und dort gab es kein gefrorenes Material. Weiter entfernt gab es aber auch verschiedenste gefrorene Gase; es gab Wassereis, gefrorenes Methan und so weiter. All das stand dort ebenfalls als Baumateriel zu Verfügung und die Himmelskörper die sich dort gebildet haben, sind die, die wir heute Kometen nennen.
So lange sie sich weit entfernt von der Sonne bewegen merkt man kaum etwas von ihrer Zusammensetzung. Sie ähneln den Asteroiden und fallen nicht weiter auf. Aber wenn sich ein Komet der Sonne nähert, dann wird das gefrorene Material wieder gasförmig. Es entweicht ins All und reißt dabei Staub von der Oberfläche des Kometen mit sich. Um den Kern des Kometen bildet sich eine große Staubhülle die für das diffuse Leuchten verantwortlich ist und noch näher an der Sonne pustet der Sonnenwind einen Teil dieser Hülle fort und bildet so den Schweif.
Je öfter ein Komet in der Nähe der Sonne vorbeigeflogen ist, desto weniger gefrorenes Material hat er übrig und desto ähnlicher wird er einem Asteroiden. Irgendwann ist der Komet dann komplett tot und tatsächlich nur noch ein inaktiver Felsbrocken der genau so aussieht wie ein Asteroid.
Andererseits gibt es aber auch manche Asteroiden, die mehr gefrorenes Material enthalten als üblich und ab und zu die gleichen Aktivitätsausbrüche zeigen wie es Kometen tun.
Der seltsame P/2013 P5 ist aber noch einmal eine Klasse für sich. Im September hat das Hubble-Weltraumteleskop im Abstand von zwei Wochen Aufnahmen des aktiven Asteroiden gemacht und die Bilder haben die Astronomen ziemlich überrascht. David Jewitt (der 1992 übrigens gemeinsam mit Janet Luu den ersten Asteroiden im Kuipergürtel entdeckt hat) von der Universität in Los Angeles und seine Kollegen haben die Beobachtungen in ihrem Artikel “The Extraordinary Multi-Tailed Main-Belt Comet P/2013 P5” zusammengefasst.
P/2013 P5 scheint seine Schweife nicht auf die gleiche Art und Weise bekommen zu haben wie ein Komet. Der aktive Asteroid befindet sich nicht am richtigen Ort dafür. Er gehört wahrscheinlich zur Flora-Familie der Asteroiden und man weiß aus der Untersuchung von Meteoriten, die aus dieser Gegend des Asteroidengürtels stammen, dass diese Asteroiden hohen Temperaturen von 800 bis 960 Grad Celsius ausgesetzt waren (man geht davon aus dass die Flora-Familie aus den Überresten einer Kollision größerer Asteroiden besteht die vor 200 Millionen Jahren stattgefunden hat). Mit gefrorenem Eis ist auf P/2013 P5 also nicht mehr zu rechnen.
Es ist auch unwahrscheinlich, dass es sich nicht um einen (Flora-)Asteroid handelt sondern einen echten Kometen, der einfach nur “eingefangen” wurde. Prinzipiell ist es zwar möglich, dass die nahe Begegnung eines Kometen mit einem Planeten wie Jupiter seine Bahn dramatisch verändert. Aber Computersimulationen haben gezeigt, dass die Wahrscheinlichkeit dafür in diesem speziellen Fall so niedrig ist, dass man das Szenario ruhig als unmöglich bezeichnen darf.
Es wäre auch möglich, dass Einschläge kleinerer Asteroiden auf P/2013 P5 die Schweife erzeugt haben. Etwas schlägt ein, wirbelt dabei Staub auf und der entweicht ins All und erzeugt dabei den Schweif. Aber dann müsste die Helligkeit der Schweife im Laufe der Zeit auf eine bestimmte Art und Weise schwächer werden und das haben Jewitt und seine Kollegen nicht beobachtet.
Die einzige Möglichkeit die sich mit den Beobachtungsdaten in Einklang bringen lässt, hat mit der Rotation des Asteroiden zu tun. Die ist im Vergleich der beiden Aufnahmen die im Abstand von zwei Wochen gemacht wurden, gut zu sehen.
Jewitt und seine Kollegen gehen nun davon aus, dass sich die Rotationsgeschwindigkeit des Asteroiden im Laufe der Zeit erhöht hat. Dafür kann die Strahlung der Sonne verantwortlich sein (ich habe ja früher schon mal darüber geschrieben wie nicht nur die Gravitation sondern auch Strahlung die Dynamik von Asteroiden beeinflussenn kann). Der Asteroid hat nur einen Durchmesser von knapp 500 Metern; seine Oberflächengravitation ist also sehr gering. Als er sich immer schneller drehte wurde dabei Staub von seiner Oberfläche ins All geschleudert (es kann sogar vorkommen, dass Asteroiden auf diese Art komplett auseinanderbrechen). Jessica Agarwal vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Linda hat diesen Prozess am Computer modelliert und fand beim Vergleich mit den tatsächlich beobachteten Schweifen heraus, dass die erste Ladung Staub am 15. April 2013 ins All geschleudert worden sein muss. Es folgten weitere “Eruptionen” am 18. Juli, am 24. JUli, am 8. August, am 26. August und am 4. September.
Insgesamt hat der aktive Asteroid bis jetzt ungefähr 100 bis 1000 Tonnen Staub verloren. Im Vergleich zur Gesamtmasse des ganzen Asteroiden ist das aber immer noch verschwindend gering. Es ist also noch genug Material für weitere Schweife vorhanden! Und auf jeden Fall genug Material für weitere Forschung. Jewitt und seine Kollegen wollen P/2013 P5 auch in Zukunft im Auge behalten um ihre Hypothese durch neue Daten bestätigen zu können. Denn wenn wirklich die Rotation für die Schweife verantwortlich ist, dann müsste es da draußen noch mehr solcher Himmelskörper geben…
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