Diamant im All

Im Fernrohr ist der Kleinplanet Steins ein unscheinbares Lichtpünktchen. Bei näherer Betrachtung entpuppt er sich als eine Art Schutthalde mit diamantähnlicher Form und großen Kratern auf der Oberfläche. Genau hingesehen hat ein Team um Horst Uwe Keller vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung in Katlenburg-Lindau. Dabei nutzten die Wissenschaftler das Kamerasystem OSIRIS an Bord der europäischen Raumsonde Rosetta. (Science, 8. Januar 2010)

Die Bilder zeigen, dass Steins kein großer Gesteinsbrocken ist, sondern vielmehr eine Ansammlung vieler kleiner, einzelner Trümmer darstellt: eine Schutthalde eben. Das würde auch seine konische, diamantähnliche Form erklären, die offenbar durch YORP verursacht wurde. Diese Abkürzung steht für den Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack-Effekt und beschreibt die Wirkung der Sonnenstrahlung auf einen kleinen Himmelskörper, etwa einen Planetoiden. Die Sonne heizt dessen Oberfläche auf; wird die Wärme als Strahlung wieder abgegeben, entsteht ein geringes Drehmoment. Dadurch kann sich die Rotationsgeschwindigkeit verlangsamen oder beschleunigen, die räumliche Lage der Rotationsachse verändern – und schließlich auch die Gestalt des Planetoiden.

„Die detaillierte Analyse unserer Bilder weist darauf hin, dass der YORP-Effekt auch bei Asteroiden im Hauptgürtel eine entscheidende Rolle spielen kann. Dies war bisher nicht klar“, sagt Horst Uwe Keller vom Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, unter dessen Leitung die OSIRIS-Kamera entwickelt und gebaut wurde.

Die europäische Raumsonde Rosetta flog am 5. September 2008 in einem Abstand von nur 800 Kilometern am Asteroiden Steins vorbei. Die Geschwindigkeit bei diesem flüchtigen Rendezvous betrug 30.000 Kilometer pro Stunde . Steins ist ein etwa 5,3 Kilometer großes Objekt im Asteroidengürtel zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter, wo sich mehr als 400.000 solcher Himmelskörper tummeln. Er gehört zu den seltenen E-Typ-Asteroiden, deren Oberflächen aus dem Mineral Enstatit bestehen und die ein hohes Rückstrahlvermögen (Albedo) besitzen, das heißt, relativ hell sind.

Rosetta wurde an Bord einer Ariane 5-Rakete im Jahr 2004 gestartet und wird ihr eigentliches Ziel, den Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko, erst 2014 erreichen. Die Raumsonde soll in eine Umlaufbahn um den Kometen einschwenken und ein Landegerät namens Philae erstmals in der Geschichte der Weltraumforschung auf einem Kometenkern absetzen. Rosettas verschlungene Bahn führt unter anderem durch den Asteroidengürtel.

An dem außergewöhnlichen Projekt arbeiten Wissenschaftler aus 14 europäischen Nationen sowie Forscher aus Kanada, USA und Australien, darunter die drei Max-Planck-Institute für Sonnensystemforschung (Katlenburg-Lindau), Chemie (Mainz) und extraterrestrische Physik (Garching).

An Bord von Rosetta und Philae befinden sich elf beziehungsweise neun wissenschaftliche Instrumente zur Untersuchung des Zielkometen. Das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung ist an jeweils fünf Instrumenten auf Rosetta und auf Philae innerhalb internationaler Teams beteiligt. Dabei liegt die Federführung des Kamerasystems OSIRIS, des Staubdetektors COSIMA und des Gaschromatographen COSAC am Lindauer Institut.

Originalveröffentlichung:

Keller, H.U. et al.
E-type Asteroid (2867) Steins as Imaged by OSIRIS on Board Rosetta
Science, 8. Januar 2010
Weitere Informationen erhalten Sie von:
Dr. Horst Uwe Keller
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau
Tel.: +49 5556 979-419
E-Mail: keller@mps.mpg.de
Dr. Holger Sierks
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau
Tel.: +49 5556 979-242
E-Mail: sierks@mps.mpg.de
Dr. Stefan Schröder
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau
Tel.: +49 5556 979-308
E-Mail: schroder@mps.mpg.de
Dr. Norbert Krupp, Presse- und Öffentlichkeitsarbeit
Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, Katlenburg-Lindau
Tel.: +49 5556 979-154
E-Mail: krupp@mps.mpg.de