Ein grauer rauer Felsen im Weltraum.(Bildnachweis: NASA/JHUAPL)
Rogue Asteroiden stellen, um es einfach auszudrücken, eine Bedrohung für die Erde dar. Obwohl es seit etwa 65 Millionen Jahren kein katastrophales Ereignis mehr gegeben hat, heißt das nicht, dass es keine spannenden Momente bei Vorbeiflügen von Weltraumgestein gegeben hat – im Jahr 2013 zum Beispiel schlug der Asteroid Tscheljabinsk in die Erdatmosphäre ein, „glühend wie eine zweite Sonne“, und schickte Schockwellen durch die Umgebung.
Weltraumbehörden auf der ganzen Welt wollen verständlicherweise vorbereitet sein. Zu diesem Zweck startete die NASA im Jahr 2022 die Raumsonde Double Asteroid Redirection Test (DART), ihre erste Mission, die die Ablenkung eines Asteroiden durch einen kinetischen Aufprall demonstrieren soll. DART kollidierte erfolgreich mit einem erdnahen Asteroiden namens Dimorphos, der Teil eines Doppelsystems ist und einen größeren Asteroiden namens Didymos umkreist. Aus diesem Einschlag wurden bereits viele unglaubliche Informationen gewonnen, und wir haben gerade noch ein bisschen mehr erfahren. Laut einer in diesem Jahr veröffentlichten Publikation über das Ereignis hat DART einen großen Krater in Dimorphos verursacht und den Felsen so stark umgeformt, dass er von seiner ursprünglichen Bahn abgekommen ist.
„Unsere ursprünglichen Vorhersagen vor dem Einschlag darüber, wie DART die Art und Weise verändern würde, wie sich Didymos und sein Mond im Weltraum bewegen, waren größtenteils korrekt“, sagte Derek Richardson, Professor für Astronomie an der University of Maryland und Leiter der DART-Untersuchungsgruppe, in einer Erklärung. „Aber es gibt einige unerwartete Erkenntnisse, die dazu beitragen, ein besseres Bild davon zu erhalten, wie Asteroiden und andere kleine Körper entstehen und sich im Laufe der Zeit entwickeln.“
Eine Überraschung war, wie sehr DART in der Lage war, Dimorphos zu verändern. Vor der Kollision war der Asteroid abgeflacht, was bedeutet, dass er entlang einer Achse etwas abgeflacht oder gequetscht war, wahrscheinlich aufgrund seiner eigenen Rotation oder Gravitationswirkung.
Nach der Kollision wurde die Form von Dimorphos prolatiert, d. h. der Asteroid wurde entlang seiner Achse gestreckt, wodurch er in eine Richtung länger wurde. Der Einschlag verursachte diese Streckung wahrscheinlich durch die Umverteilung der Asteroidenmasse und die Veränderung seiner Rotationsdynamik.
„Wir erwarteten, dass Dimorphos vor dem Einschlag langgestreckt sein würde, weil wir im Allgemeinen davon ausgingen, dass der Zentralkörper eines Mondes allmählich Material anhäufen würde, das von einem Primärkörper wie Didymos abgestoßen wurde. Er würde natürlich dazu neigen, einen länglichen Körper zu bilden, dessen Längsachse immer zum Hauptkörper zeigt“, erklärt Richardson. „Aber dieses Ergebnis widerspricht dieser Vorstellung und deutet darauf hin, dass hier etwas Komplexeres am Werk ist. Außerdem hat die durch den Einschlag hervorgerufene Veränderung der Form von Dimorphos wahrscheinlich seine Wechselwirkung mit Didymos verändert.“
Die DART-Kollision hat tatsächlich die Dynamik und das Gleichgewicht beider Teile des anvisierten Doppelsternsystems beeinflusst und die Umlaufbahn von Dimorphos insgesamt verkürzt, genau wie die Wissenschaftler gehofft hatten.
„Ursprünglich befand sich Dimorphos wahrscheinlich in einem sehr entspannten Zustand und war mit einer Seite dem Hauptkörper Didymos zugewandt, so wie der Mond der Erde immer mit einer Seite unserem Planeten zugewandt ist“, erklärte Richardson. „Jetzt ist er aus der Ausrichtung gestoßen, was bedeutet, dass er in seiner Orientierung hin und her wackeln kann. Dimorphos könnte auch ‚taumeln‘, was bedeutet, dass wir ihn zu einer chaotischen und unvorhersehbaren Drehung veranlasst haben könnten.“
Die Wissenschaftler beobachteten auch, dass die Form von Didymos unverändert blieb, was darauf hindeutet, dass der größere Asteroid strukturell stabil und belastbar genug ist, um seine Form beizubehalten.
Das Team wartet nun darauf, herauszufinden, wann die ausgeworfenen Trümmer das System verlassen, ob Dimorphos immer noch im Raum taumelt und wann (oder ob) das Objekt schließlich seine frühere Stabilität wiedererlangt.
„Eine unserer größten Fragen ist jetzt, ob Dimorphos stabil genug ist, um Raumfahrzeuge zu landen und weitere Forschungsgeräte darauf zu installieren“, sagte er. „Es könnte hundert Jahre dauern, bis wir merkliche Veränderungen im System feststellen, aber der Einschlag ist erst ein paar Jahre her. Wenn wir herausfinden, wie lange Dimorphos braucht, um seine Stabilität wiederzuerlangen, erfahren wir wichtige Dinge über seine innere Struktur, was wiederum Aufschluss über zukünftige Versuche gibt, gefährliche Asteroiden abzulenken.“
Diese Erkenntnisse werden wichtige Auswirkungen auf künftige Missionen haben, einschließlich des Folgeflugs der Europäischen Weltraumorganisation zum Didymos-System im Oktober 2024.
„DART hat uns Einblicke in die komplizierte Gravitationsphysik gegeben, die man in einem Labor nicht machen kann, und all diese Forschungen helfen uns, unsere Bemühungen zur Verteidigung der Erde im Falle einer tatsächlichen Bedrohung zu kalibrieren“, sagte Richardson. „Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Asteroid oder Komet sich der Erde nähert und sie gefährdet, ist nicht gleich Null. Jetzt haben wir eine zusätzliche Verteidigungslinie gegen diese Art von Bedrohung von außen“.
Die Arbeit wurde am 23. August im Planetary Science Journal veröffentlicht.
