Diese hochauflösende Ansicht des Asteroiden Dimorphos wurde durch die Kombination der letzten 10 Vollbildaufnahmen der Didymos Reconnaissance and Asteroid Camera for Optical Navigation (DRACO) der NASA-Sonde DART und die Überlagerung der höher aufgelösten Bilder mit den niedriger aufgelösten Bildern erstellt. Dimorphos ist so ausgerichtet, dass sich sein Nordpol im oberen Teil des Bildes befindet.(Bildnachweis: NASA/Johns Hopkins APL)
Die Trümmer des Einschlags der NASA-Raumsonde DART in den Asteroiden Dimorphos könnten die Erde und den Mars erreichen, so die Schlussfolgerung von Astronomen. Doch während die Trümmer auf dem Mars zu Meteoren führen könnten, ist es eher unwahrscheinlich, dass wir auf der Erde einen Meteoritenschauer erleben werden.
DART, der Double Asteroid Redirection Test, schlug am 26. September 2022 in Dimorphos ein, um zu testen, ob ein kinetischer Einschlag die Bahn eines potenziell gefährlichen Asteroiden eines Tages von der Erde wegschieben kann. Der Test wurde mit Bravour bestanden: Dimorphos wurde in eine kürzere Umlaufbahn um seinen Eltern-Asteroiden Didymos geschoben. (Weder Dimorphos noch Didymos stellten jemals eine Bedrohung für unseren Planeten dar; sie waren lediglich die Versuchskaninchen in diesem Test).
Der Einschlag, der einen Krater in Dimorphos gegraben hat, hat auch eine große Menge an Trümmern ausgeworfen. Diese Trümmer bildeten einen Kegel aus austretendem Material, der von einem kleinen Würfelsatelliten namens LICIACube (Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroid) aus nächster Nähe beobachtet wurde, der sich an DART angehängt hatte, um die Folgen des Einschlags zu beobachten. LICIACube beobachtete insbesondere, dass Partikel von einem Mikrometer (das ist ein Millionstel Meter) und größer mit einer Geschwindigkeit von bis zu 500 Metern pro Sekunde herausgeschleudert wurden.
Das Large Array Survey Telescope (LAST) und das 28-Zoll-Teleskop des Wise-Observatoriums, beide in Israel, sowie das ultraviolette und optische Teleskop des NASA-Satelliten Swift deuten darauf hin, dass zusätzliche mikroskopische Partikel freigesetzt wurden, die sich viel schneller bewegten, nämlich zwischen 1400 und 1800 Metern pro Sekunde.
Ein Team unter der Leitung von Eloy Peña-Asensio vom Politecnico di Milano in Italien und Michael Küppers, dem Projektwissenschaftler für die Hera-Nachfolgemission der Europäischen Weltraumorganisation, die im Oktober zu Didymos und Dimorphos starten wird, hat nun modelliert, wie sich diese Trümmer über das innere Sonnensystem ausbreiten werden. Die Berechnungen des Teams beruhen darauf, wie die Schwerkraft von Didymos und Dimorphos, der Sonne, Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter und des Mondes die Flugbahn der Trümmer beeinflussen.
ihre Hauptsimulation modellierte 3 Millionen Partikel, aufgeteilt in Größengruppen von 10 Zentimetern, 0,5 cm und 30 Mikrometern mit Geschwindigkeiten von bis zu 500 Metern pro Sekunde, basierend auf Beobachtungen von LICIACube.
Bilder der Nachwirkungen des DART-Einschlags auf Dimorphos von den Weltraumteleskopen Hubble und James Webb. (Bildnachweis: NASA/ESA/CSA/STScI)
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass es angesichts der Geometrie des Ejekta-Kegels und der beobachteten maximalen Ejekta-Geschwindigkeit plausible Wege für dieses Material gibt, den Mars zu erreichen“, sagt Peña-Asensio gegenüber kosmischeweiten.de. „Das ist unsere sicherste Schlussfolgerung.“
Eine zweite Simulation wurde um die höheren Ejektageschwindigkeiten herum modelliert, die von Swift und den bodengestützten Observatorien vorgeschlagen wurden.
„Bei der zweiten Simulation wird erwartet, dass diese schnelleren Ejekta hauptsächlich aus Teilchen im Submikrometerbereich bestehen, die beim Eindringen in eine Atmosphäre keine Meteore erzeugen würden.“
Die Hauptsimulation zeigte, dass die langsamer reisenden Teilchen den Mars innerhalb von 13 Jahren nach dem DART-Einschlag, also bis 2035, erreichen könnten. Ihr Eintreffen auf dem roten Planeten wird durch die Tatsache begünstigt, dass die Umlaufbahn des Didymos-Dimorphos-Binärs um die Sonne die Umlaufbahn des Mars kreuzt. Das bedeutet, dass die Auswürfe nicht so schnell oder so weit reisen müssen, um den Mars zu erreichen, wie sie es auf der Erde tun. Tatsächlich zeigte die Hauptsimulation, dass keines dieser sich langsamer bewegenden Teilchen die Erde erreichen wird.
Die zweite Simulation sieht jedoch anders aus. Sie besagt, dass sich schnell bewegende Auswürfe innerhalb von 5 Jahren nach dem DART-Einschlag auf dem Mars und bereits 7 Jahre nach dem Einschlag, im Jahr 2029, auf der Erde eintreffen könnten. Angesichts der winzigen Größe dieser Partikel, die die Erde erreichen, würden sie jedoch keinen sichtbaren Meteoritenschauer auslösen. Dies wäre nur dann der Fall, wenn einige größere Partikel irgendwie durchkommen würden.
„In unserer Hauptsimulation erreichen keine Teilchen die Erde mit einer Geschwindigkeit von bis zu 1.000 Metern pro Sekunde“, sagt Peña-Asensio. „Nur Teilchen, die mit einer Geschwindigkeit von 1.500 Metern pro Sekunde oder mehr ausgestoßen werden, erreichen die Erde, und das geschieht ausschließlich in der sekundären Simulation.“
„Wären diese Teilchen jedoch etwas größer oder würde LICIACube makroskopische Teilchen mit diesen Geschwindigkeiten übersehen, wäre es möglich, dass sie die Erde erreichen und beobachtbare Meteore erzeugen“, so der Forscher weiter. Nur zukünftige Meteorbeobachtungskampagnen können dies verifizieren“.
Die Simulationen konnten sogar zeigen, woher die auf der Erde und dem Mars ankommenden Auswürfe stammen würden. Die Trümmer, die im Jahr 2035 einen Meteoritenschauer auf dem Mars auslösen könnten, stammen aus dem nördlichen Teil der Einschlagstelle, während die kleineren, sich schnell bewegenden Partikel, die die Erde erreichen könnten, aus dem südwestlichen Teil des entstandenen Kraters stammen würden.
„Einschläge wie DART und die daraus resultierenden Auswürfe verdeutlichen den ständigen Austausch von Material zwischen Planetenkörpern, Asteroiden, Kometen und anderen Himmelsobjekten“, schloss Peña-Asensio.
Während der Himmel der Erde also wahrscheinlich nicht von einem Meteoritenschauer aus Dimorphos‘ Trümmern erhellt wird, könnten die Marsrover im nächsten Jahrzehnt in den Genuss einer Sternschnuppenschau kommen.
Die Forschungsarbeit ist als Vorabdruck auf dem Dokumentenserver arXiv verfügbar.
