Bildnachweis: NASA / JPL
Wissenschaftler der Universität von Arizona haben herausgefunden, warum Eros, der größte erdnahe Asteroid, so wenige kleine Krater hat.
Als die Mission Near Earth Asteroid Rendezvous (NEAR) von Februar 2000 bis Februar 2001 Eros umkreiste, enthüllte sie einen mit Regolith bedeckten Asteroiden - eine lose Schicht aus Steinen, Kies und Staub - und eingebettet in zahlreiche große Felsbrocken. Das Raumschiff fand auch Stellen, an denen der Regolith offenbar zusammengesunken war oder bergab geflossen war und frische Oberfläche darunter freigelegt hatte.
Was NEAR jedoch nicht fand, waren die vielen kleinen Krater, von denen Wissenschaftler erwarteten, dass sie die Landschaft von Eros beeinträchtigen würden.
"Entweder wurden die Krater von etwas gelöscht oder es gibt weniger kleine Asteroiden als wir dachten", sagte James E. Richardson Jr. von der Abteilung für Planetenwissenschaften der UA.
Richardson schließt aus Modellstudien, dass durch seismisches Schütteln etwa 90 Prozent der kleinen Einschlagkrater des Asteroiden mit einem Durchmesser von weniger als 100 Metern oder ungefähr der Länge eines Fußballfeldes ausgelöscht wurden. Die seismischen Schwingungen entstehen, wenn Eros mit Weltraummüll kollidiert.
Richardson, Regents 'Professor H. Jay Melosh und Professor Richard Greenberg, alle vom UA Lunar and Planetary Laboratory, berichten über die Analyse in der Science-Ausgabe vom 26. November.
"Eros ist nur etwa so groß wie Lake Tahoe - 33 Kilometer lang und 13 Kilometer breit", sagte Richardson. „Es hat also ein sehr kleines Volumen und eine sehr geringe Schwerkraft. Wenn ein Objekt von einem bis zwei Metern oder mehr auf Eros trifft, löst der Aufprall globale seismische Schwingungen aus. Unsere Analyse zeigt, wie diese Schwingungen den über der Oberfläche liegenden Regolith leicht destabilisieren. “
Aufgrund der schwachen Schwerkraft von Eros kriecht eine Stein-Staub-Schicht eher hinunter als stürzt die zitternden Hänge hinunter. Der Regolith gleitet nicht nur horizontal nach unten, sondern wird auch ballistisch von der Oberfläche aus gestartet und springt abwärts. Sehr langsam, im Laufe der Zeit, füllen sich Einschlagkrater und verschwinden, sagte Richardson.
Wenn sich Eros noch im Haupt-Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter befände, würde ein 200-Meter-Krater etwa 30 Millionen Jahre ausfüllen. Da sich Eros jetzt außerhalb des Asteroidengürtels befindet, dauert dieser Vorgang tausendmal länger, fügte er hinzu.
Die Forschungsergebnisse von Richardson stimmen mit den Beweisen für NEAR-Raumfahrzeuge überein. Anstelle der erwarteten 400 Krater mit einer Größe von nur 20 Metern pro Quadratkilometer auf der Oberfläche von Eros gibt es durchschnittlich nur etwa 40 solcher Krater.
Die Modellanalyse validiert auch, was Wissenschaftler von der internen Struktur von Eros vermuten.
"Die NEAR-Mission hat gezeigt, dass Eros höchstwahrscheinlich ein gebrochener Monolith ist, ein Körper, der früher ein kompetentes Stück Material war", sagte Richardson. „Aber Eros wurde durch große Stöße durchgehend gebrochen und wird hauptsächlich durch die Schwerkraft zusammengehalten. Die Beweise sind in einer Reihe von Rillen und Graten zu sehen, die global und regional über die Oberfläche des Asteroiden verlaufen. “
Große Stöße brechen Eros bis in den Kern, aber viele kleinere Stöße brechen nur die Oberseite. Dieser Gradient von großen Brüchen tief im Inneren und zahlreichen kleinen Brüchen in der Nähe der Oberfläche ist analog zu Brüchen in der oberen Mondkruste, sagte Richardson. "Und wir verstehen die Mondkruste - wir waren dort. Wir haben Seismometer auf den Mond gesetzt. Wir verstehen, wie sich seismische Energie durch diese Art von Struktur ausbreitet. “
Die Analyse der UA-Wissenschaftler, wie stoßinduziertes seismisches Schütteln die Oberfläche von Eros verändert hat, hat einige andere wichtige Auswirkungen.
"Wenn wir schließlich Raumschiffe schicken, um Ressourcen unter den erdnahen Asteroiden abzubauen oder um einen Asteroiden von einer möglichen Kollision mit der Erde abzulenken, hilft die Kenntnis der internen Asteroidenstruktur dabei, einige der Strategien anzugehen, die wir verwenden müssen." In naher Zukunft werden Probenrückführungsmissionen auf sukzessive weniger poröse, kohäsivere Regolithen stoßen, wenn sie weiter in Asteroiden wie Eros eindringen, die durch seismisches Schütteln verdichtet wurden “, bemerkte Richardson.
"Und es erzählt uns auch von der kleinen Asteroidenumgebung, der wir begegnen werden, wenn wir ein Raumschiff in den Haupt-Asteroidengürtel schicken, wo Eros den größten Teil seines Lebens verbracht hat. Wir wissen, dass die kleinen Asteroiden - solche zwischen der Größe eines Beachballs und eines Fußballstadions - da draußen sind. Es ist nur so, dass ihre "Signatur" auf Asteroiden wie Eros gelöscht wird ", sagte Richardson.
Dieser Befund ist wichtig, da die Krateraufzeichnung bei großen Asteroiden einen direkten Beweis für die Größe und Population kleiner Hauptgürtel-Asteroiden liefert. Bei erdgestützten Teleskopuntersuchungen wurden nur wenige so kleine Hauptgürtel-Asteroiden katalogisiert. Daher müssen Wissenschaftler Bevölkerungsschätzungen für diese Objekte in erster Linie auf sichtbaren Krateraufzeichnungen und der Modellierung der Asteroiden-Kollisionsgeschichte basieren, sagte Richardson.
Originalquelle: UA-Pressemitteilung
