Asteroiden

Felsige und metallische Überreste der Planetenentstehung, von zwergplanetengroßen Ceres bis zu brockengroßen Körpern reichend, die größtenteils zwischen Mars und Jupiter umkreisen.

Definition

Asteroiden sind kleine, überwiegend felsige oder metallische Körper, die die Sonne umkreisen, am zahlreichsten im Hauptgürtel zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter.

Scope

Dieses Thema behandelt Asteroiden: ihre Orbitalpopulationen, einschließlich des Hauptgürtels, erdnaher Objekte, Trojaner und dynamischer Familien; ihre spektrale Taxonomie und Verbindungen zu Meteoriten; ihre innere Struktur, wobei viele lose gebundene Schutthaufen sind; und die nicht-gravitativen Kräfte, wie der Jarkowski- und YORP-Effekt, die ihre Umlaufbahnen und Rotationen langsam verändern. Es behandelt auch die Asteroidenexploration und Probenrückführung sowie die Einschlaggefahr durch erdnahe Objekte.

Core questions

• Wie sind Asteroiden dynamisch verteilt, und was erhält den Gürtel und die erdnahen Populationen?
• Woraus bestehen Asteroiden, und wie verbinden sich Spektralklassen mit Meteoritentypen?
• Sind Asteroiden fester Fels oder lose gebundene Schutthaufen?
• Wie verändern thermische Kräfte die Umlaufbahnen und Rotationen von Asteroiden im Laufe der Zeit?

Key theories

Schutthaufenstruktur

Viele Asteroiden sind gravitativ gebundene Aggregate von Fragmenten und keine monolithischen Gesteine, eine Struktur, die durch Kollisionsstörung und Reakkumulation entsteht und durch Raumfahrzeugbesuche bestätigt wurde.

Spektrale Taxonomie und Meteoritenverbindungen

Asteroiden werden in Spektraltypen klassifiziert, deren Zusammensetzungen sie mit bestimmten Meteoritengruppen verbinden, wodurch die Verteilung von felsigen und primitiven Materialien im Gürtel nachvollzogen wird.

Jarkowski- und YORP-Effekte

Asymmetrische thermische Re-Emission von Sonnenlicht verändert langsam die Umlaufbahn eines Asteroiden (Jarkowski) und den Rotationszustand (YORP), wodurch Körper in Resonanzen gelangen, die die erdnahe Population speisen.

Mechanisms

Kollisionen im Laufe des Alters des Sonnensystems fragmentieren Asteroiden in Familien und erzeugen gravitativ reakkumulierte Schutthaufen. Sonnenlicht, das mit einer thermischen Verzögerung absorbiert und wieder emittiert wird, übt die Jarkowski-Kraft aus, die Umlaufbahnen in Resonanzen treibt, während das verwandte YORP-Drehmoment die Rotationsgeschwindigkeiten verändert und Material abwerfen kann, wodurch erdnahe und Meteoritenpopulationen aufgefüllt werden.

Clinical relevance

Asteroiden bewahren primitive Materialien, die durch Meteoriten und Rückkehrmissionen gesammelt wurden, können Ressourcen enthalten und umfassen die erdnahen Objekte, die eine Einschlaggefahr darstellen und die planetaren Verteidigungsbemühungen vorantreiben.

History

Ceres wurde 1801 entdeckt, gefolgt von einem wachsenden Katalog von Kleinplaneten und, im 20. Jahrhundert, der Anerkennung dynamischer Familien und der Rolle von Resonanzen. Raumfahrtmissionen, darunter NEAR bei Eros, Hayabusa und Hayabusa2, OSIRIS-REx bei Bennu und Dawn bei Vesta und Ceres, sowie der DART-Ablenkungstest, haben Asteroiden zu Zielen detaillierter In-situ-Studien gemacht.

Debates

Ursprung und Porosität von Schutthaufen-Asteroiden

Wie Asteroiden ihre hohe Porosität und kohäsionslose Struktur erlangten und wie sich dies auf Ablenkungsstrategien auswirkt, ist ein aktives Forschungsgebiet nach Nahaufnahmen von Bennu und Ryugu.

Key figures

• William Bottke
• Richard Binzel
• Francesca DeMeo
• Dante Lauretta

Seminal works

• bottke2002
• demeo2013
• lauretta2019

Frequently asked questions

Wo findet man die meisten Asteroiden?

Im Hauptasteroidengürtel, einem breiten Ring von Körpern, die die Sonne zwischen Mars und Jupiter umkreisen, obwohl viele auch anderen Umlaufbahnen folgen, einschließlich erdnaher Bahnen.

Könnte ein Asteroid die Erde treffen?

Kleine schlagen regelmäßig ein und verglühen harmlos, und große Einschläge sind selten; Astronomen verfolgen erdnahe Objekte und haben die Ablenkung getestet, um die Gefahr durch die wenigen, die gefährlich sein könnten, zu mindern.