Bildnachweis: SWRI
Obwohl der Kuipergürtel, eine Region mit eisigen Objekten hinter der Umlaufbahn von Neptun, erst 1992 entdeckt wurde, weist er bereits eine Reihe von Rätseln auf. Ein Rätsel ist, warum eine ungewöhnlich große Anzahl dieser Objekte von kleinen Satelliten umkreist wird - 8 der 500 bisher entdeckten Objekte hatten Satelliten. Die hohe Zahl stellt die traditionelle Theorie in Frage, dass sie durch Kollisionen verursacht werden.
Die Kuipergürtelregion des Sonnensystems, die sich von kurz nach Neptun bis weit über Plutos Umlaufbahn hinaus erstreckt, wurde erst 1992 entdeckt, offenbart aber weiterhin neue Erkenntnisse über die Entstehungsprozesse der Planeten. Nun, in einem Artikel, der in der Oktoberausgabe des Astronomical Journal, einem Southwest Research Institute, veröffentlicht werden soll? (SwRI?) Wissenschaftler enthüllen ein neues Rätsel um Kuiper Belt Objects (KBOs).
Die Studie untersuchte die Bildung von KBO-Satelliten, die erst seit 2001 beobachtet wurden und weiterhin bei einer unerwartet großen Anzahl der mehr als 500 bekannten KBOs entdeckt werden.
In etwas mehr als einem Jahr, seit der erste Satellit eines KBO gefunden wurde, haben Wissenschaftler insgesamt sieben KBO-Satelliten entdeckt. Überraschenderweise haben Beobachtungen sowohl mit bodengestützten Teleskopen als auch mit dem Hubble-Weltraumteleskop gezeigt, dass die KBO-Satelliten in vielen Fällen so groß oder fast so groß sind wie die KBOs, um die sie kreisen. sagt Dr. S. Alan Stern, Direktor der Abteilung für SwRI-Weltraumstudien. "Dass so viele binäre oder quasi-binäre KBOs existieren, war für die Forschungsgemeinschaft eine echte Überraschung."
Der Schwerpunkt von Sterns Arbeit lag nicht auf Beobachtungsarbeit, sondern auf dem Verständnis, wie sich so große KBO-Satellitenpaare bilden könnten. Das Standardmodell für die Bildung großer Satelliten basiert auf Kollisionen zwischen einem sich verschiebenden Körper und dem übergeordneten Objekt, um das der Satellit kreist. Dieses Modell hat erfolgreich binäre Systeme um Asteroiden und das Pluto-Charon-System erklärt und ist auch direkt relevant für die Bildung des Erd-Mond-Systems.
Sterns Ergebnisse stellen die Bildung von KBO-Satelliten durch Standardkollisionsprozesse in Frage. Kollisionen fanden heraus, dass Kollisionen in der erforderlichen Größenordnung angesichts der Anzahl und Masse potenzieller Impaktoren sowohl in den alten (massiveren) als auch in den modernen (erodierten) Kuipergürteln energetisch unwahrscheinlich erscheinen.
Dies impliziert wahrscheinlich eine von zwei Alternativen: Entweder wurden KBO-Satelliten nicht wie allgemein angenommen durch Kollisionen gebildet, oder die Oberflächenreflexionsgrade (die zur Bestimmung der Größe beitragen) von KBOs mit Satelliten oder das Reflexionsvermögen der Satelliten selbst wurden erheblich unterschätzt .
"Wenn die Oberflächen von KBOs mit Satelliten oder die Satelliten selbst reflektierender sind als bisher angenommen?" sagt Stern, "diese Objekte wären kleiner und weniger massiv und würden daher kleinere, weniger energetische Auswirkungen erfordern, um die Satellitensysteme zu erzeugen, die wir sehen."
Die neue Weltraum-Infrarot-Teleskop-Einrichtung (SIRTF) der NASA, die Anfang nächsten Jahres in Betrieb genommen werden soll, wird dazu beitragen, diese beiden Alternativen zu lösen, indem die Reflektivitäten und Größen zahlreicher KBOs, einschließlich solcher mit Satelliten, direkt gemessen werden.
Zusätzlich zu dieser Arbeit fungiert Stern als Hauptforscher der NASA New Horizons-Mission in Pluto und im Kuipergürtel. Voraussichtlich im Januar 2006 gestartet, wird dieses Raumschiff die erste Vorbeiflug-Aufklärung des Pluto-Charon-Systems durchführen und anschließend KBOs erkunden, wenn es das Sonnensystem verlässt. New Horizons ist die einzige NASA-Mission, die geplant ist, um Kuipergürtelobjekte aus nächster Nähe zu untersuchen.
Das NASA Origins of Solar Systems-Programm finanzierte diese Forschung.
Originalquelle: SWRI-Pressemitteilung
