Vor ungefähr 4,5 Milliarden Jahren vermuteten Wissenschaftler, dass die Erde einen massiven Einfluss auf ein marsgroßes Objekt (Theia) hatte. In Übereinstimmung mit der Riesenaufprallhypothese brachte diese Kollision eine beträchtliche Menge an Trümmern in die Umlaufbahn, die sich schließlich zum Mond zusammenschlossen. Und während der Mond seitdem der einzige natürliche Satellit der Erde geblieben ist, glauben Astronomen, dass die Erde gelegentlich ihre Umlaufbahn mit „Mini-Monden“ teilt.
Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um kleine und sich schnell bewegende Asteroiden, die weitgehend nicht entdeckt werden können, wobei bisher nur einer beobachtet wurde. Laut einer neuen Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams könnte die Entwicklung von Instrumenten wie dem Large Synoptic Survey Telescope (LSST) deren Erkennung und Untersuchung ermöglichen. Dies wiederum bietet Astronomen und Asteroiden-Bergleuten erhebliche Möglichkeiten.
Die Studie, die ihre Ergebnisse detailliert beschreibt, erschien kürzlich in der Grenzen in Astronomie und Weltraumwissenschaften unter dem Titel "Minimoons der Erde: Chancen für Wissenschaft und Technologie". Die Studie wurde von Robert Jedicke, einem Forscher der Universität von Hawaii in Manoa, geleitet und umfasste Mitglieder des Southwest Research Institute (SwRI), der Universität von Washington, der Technischen Universität Luleå, der Universität Helsinki und der Universidad Rey Juan Carlos.
Als Spezialist für Körper des Sonnensystems hat Jedicke seine Karriere damit verbracht, die Umlaufbahn und Größenverteilung von Asteroidenpopulationen zu untersuchen - darunter Hauptgürtel- und erdnahe Objekte (NEOs), Zentauren, transneptunische Objekte (TNOs), Kometen und interstellare Objekte. Jedicke und seine Kollegen konzentrierten sich für ihre Studie auf Objekte, die als temporär gefangene Orbiter (TCO) bekannt sind - auch bekannt als. Mini-Monde.
Hierbei handelt es sich im Wesentlichen um kleine Felskörper mit einem Durchmesser von bis zu 1 bis 2 Metern, die vorübergehend gravitativ an das Erd-Mond-System gebunden sind. Zu dieser Objektpopulation gehören auch vorübergehend eingefangene Vorbeiflüge (TCFs), Asteroiden, die an der Erde vorbeifliegen und mindestens eine Umdrehung des Planeten ausführen, bevor sie aus der Umlaufbahn entkommen oder in unsere Atmosphäre gelangen.
Wie Dr. Jedicke kürzlich erklärte Science Daily Pressemitteilung, diese Eigenschaften machen es besonders schwer, Mini-Monde zu beobachten:
„Mini-Monde sind klein und bewegen sich viel schneller über den Himmel, als die meisten Asteroiden-Vermessungen erkennen können. Es wurde bisher nur ein Minimoon entdeckt, der die Erde umkreist, das relativ große Objekt mit der Bezeichnung RH120 von 2006, mit einem Durchmesser von wenigen Metern. “
Dieses Objekt mit einem Durchmesser von einigen Metern wurde 2006 vom Catalina Sky Survey (CSS) entdeckt, einem von der NASA finanzierten Projekt, das vom Near Earth Object Observation Program (NEOO) unterstützt wird und sich der Entdeckung und Verfolgung von Near-Earth widmet Asteroiden (NEAs). Trotz Verbesserungen in den letzten zehn Jahren bei bodengestützten Teleskopen und Detektoren wurden seitdem keine weiteren TCOs festgestellt.
Nach einem Rückblick auf die letzten zehn Jahre der Mini-Mond-Forschung kamen Jedicke und Kollegen zu dem Schluss, dass die vorhandene Technologie diese kleinen, sich schnell bewegenden Objekte nur zufällig erkennen kann. Laut Jedicke und seinen Kollegen wird sich dies wahrscheinlich ändern, dank des Large Synoptic Survey Telescope (LSST), eines Weitfeldteleskops, das derzeit in Chile gebaut wird.
Nach Abschluss des Projekts wird das LSST die zehn Jahre damit verbringen, die Geheimnisse der Dunklen Materie und der Dunklen Energie zu untersuchen, vorübergehende Ereignisse (z. B. Novae, Supernovae, Gammastrahlenausbrüche, Gravitationslinsen usw.) zu erfassen, die Struktur der Milchstraße abzubilden und abzubilden kleine Objekte im Sonnensystem. Mit seiner fortschrittlichen Optik und Datenverarbeitungstechniken soll das LSST die Anzahl der katalogisierten NEAs und Kuiper Belt Objects (KBOs) um den Faktor 10-100 erhöhen.
Wie sie in ihrer Studie angeben, wird das LSST jedoch auch in der Lage sein, die Existenz von TCOs zu überprüfen und ihre Wege rund um unseren Planeten zu verfolgen, was zu aufregenden wissenschaftlichen und kommerziellen Möglichkeiten führen könnte. Wie Dr. Jedicke anzeigte:
„Mini-Monde können interessante erd- und technologische Prüfstände im erdnahen Raum bieten. Diese Asteroiden werden vom Haupt-Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter über Gravitationswechselwirkungen mit der Sonne und den Planeten in unserem Sonnensystem zur Erde transportiert. Die Herausforderung besteht darin, diese kleinen Objekte trotz ihrer Nähe zu finden. “
Wenn es in ein paar Jahren fertig ist, hofft man, dass die LSST die Existenz von Minimonden bestätigen und dabei helfen wird, ihre Umlaufbahnen um die Erde zu verfolgen. Dies wird dank des Primärspiegels des Teleskops (mit einem Durchmesser von 8,4 Metern) und seiner 3200-Megapixel-Kamera möglich sein, die ein enormes Sichtfeld bietet. Wie Jedicke erklärte, kann das Teleskop mehr als einmal pro Woche den gesamten Nachthimmel abdecken und Licht von schwachen Gegenständen sammeln.
Mit der Fähigkeit, diese kleinen, schnellen Objekte zu erkennen und zu verfolgen, können Mini-Monde kostengünstige Missionen durchführen. Dies wäre ein Segen für Forscher, die mehr über Asteroiden in unserem Sonnensystem erfahren möchten. Dr. Mikael Granvik - ein Forscher der Technischen Universität Luleå, der Universität Helsinki und Mitautor des Papiers - erklärte:
"Derzeit verstehen wir nicht ganz, woraus Asteroiden bestehen. Missionen bringen normalerweise nur winzige Mengen an Material zur Erde zurück. Meteoriten bieten eine indirekte Möglichkeit zur Analyse von Asteroiden, aber die Erdatmosphäre zerstört schwache Materialien, wenn sie passieren. Mini-Monde sind perfekte Ziele, um bedeutende Stücke Asteroidenmaterial zurückzubringen, das von einem Raumschiff abgeschirmt wird und dann auf der Erde detailliert untersucht werden kann. “
Wie Jedicke betont, wird die Fähigkeit, kostengünstige Missionen zu Objekten durchzuführen, die sich die Erdumlaufbahn teilen, auch für die aufkeimende Asteroiden-Bergbauindustrie von Interesse sein. Darüber hinaus bieten sie die Möglichkeit, die Präsenz der Menschheit im Weltraum zu erhöhen.
"Sobald wir anfangen, Mini-Monde mit größerer Geschwindigkeit zu finden, sind sie perfekte Ziele für Satellitenmissionen", sagte er. „Wir können kurze und daher billigere Missionen starten, sie als Prüfstände für größere Weltraummissionen verwenden und der jungen Asteroiden-Bergbauindustrie die Möglichkeit bieten, ihre Technologie zu testen. Ich hoffe, dass sich die Menschen eines Tages in das Sonnensystem wagen, um die Planeten und Asteroiden zu erkunden und Kometen - und ich sehe Mini-Monde als die ersten Trittsteine auf dieser Reise. “
