Astronomen sind zu dem Schluss gekommen, dass Trümmer aus dem Einschlag der NASA-Raumsonde DART mit dem Asteroiden Dimorphos die Erde und den Mars erreichen könnten. Doch während die Trümmer zu Meteoriten auf dem Mars führen könnten, ist es eher unwahrscheinlich, dass wir einen Meteoritenschauer auf der Erde sehen werden.
DART, der Double Asteroid Redirection Test, schlug am 26. September 2022 in Dimorphos ein, mit der Absicht zu testen, ob ein kinetischer Einschlag die Umlaufbahn eines potenziell gefährlichen Asteroiden eines Tages von der Erde wegbewegen könnte. Der Test bestand mit Bravour: Dimorphos wurde auf eine kürzere Umlaufbahn um seinen Mutterasteroiden Didymos gebracht. (Weder Dimorphos noch Didymos stellten jemals eine Bedrohung für unseren Planeten dar; sie waren nur die Versuchskaninchen in diesem Test).
Der Einschlag, der unseren Krater in Dimorphos aushöhlte, schleuderte auch eine große Menge Trümmer heraus. Dieser Auswurf bildete einen Kegel aus austretendem Material, der von einem kleinen Cubesat namens LICIACube (Light Italian Cubesat for Imaging of Asteroid) aus nächster Nähe beobachtet wurde, der sich DART anschloss, um die Nachwirkungen des Einschlags zu beobachten. Insbesondere beobachtete LICIACube, dass Partikel im Mikrometerbereich (das ist ein Millionstel Meter) und größer mit Geschwindigkeiten von bis zu 500 Metern (1.640 Fuß) pro Sekunde ausgeschleudert wurden.
Unterdessen deuteten das Large Array Survey Telescope (LAST) und das 28-Zoll-Teleskop am Wise Observatory, beide in Israel, sowie das ultraviolette und optische Teleskop des Swift-Satelliten der NASA darauf hin, dass dazwischen weitere mikroskopisch kleine Partikel freigesetzt wurden, die sich viel schneller fortbewegten 1.400 und 1.800 Meter (ca. 5.000 bis 5.900 Fuß) pro Sekunde.
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Ein Team unter der Leitung von Eloy Peña-Asensio vom Politecnico di Milano in Italien und Michael Küppers, Projektwissenschaftler für die DART-Nachfolgemission Hera der Europäischen Weltraumorganisation, die im Oktober in Richtung Didymos und Dimorphos starten wird, haben nun modelliert, wie das geht Diese Trümmer werden sich über das innere Sonnensystem ausbreiten. Die Berechnungen des Teams basieren darauf, wie die Schwerkraft von Didymos und Dimorphos, der Sonne, Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter und dem Mond die Flugbahn der Trümmer beeinflusst.
Ihre Hauptsimulation modellierte 3 Millionen Partikel, aufgeteilt in Größengruppen von 10 Zentimetern (3,9 Zoll), 0,5 cm (0,2 Zoll) und 30 Mikrometern mit Geschwindigkeiten von bis zu 500 Metern (1.640 Fuß) pro Sekunde, basierend auf Beobachtungen von LICIACube.
„Unsere Ergebnisse deuten darauf hin, dass es angesichts der Geometrie des Auswurfkegels und der beobachteten maximalen Auswurfgeschwindigkeit plausible Wege gibt, auf denen dieses Material den Mars erreichen kann“, sagte Peña-Asensio gegenüber Space.com. „Das ist unsere zuversichtlichste Schlussfolgerung.“
Eine zweite Simulation basiert auf den von Swift und den bodengestützten Observatorien vorgeschlagenen höheren Auswurfgeschwindigkeiten.
„Für die zweite Simulation wird erwartet, dass diese schnelleren Auswürfe hauptsächlich aus Partikeln im Submikrometerbereich bestehen, die beim Eindringen in die Atmosphäre keine Meteore erzeugen würden.“
Entscheidend ist, dass die Hauptsimulation zeigte, dass die langsamer wandernden Teilchen den Mars innerhalb von 13 Jahren nach dem DART-Einschlag erreichen könnten, also bis 2035. Ihre Lieferung zum Roten Planeten wird durch die Tatsache unterstützt, dass sich die Umlaufbahn des Didymos-Dimorphos-Binärsystems um die Sonne kreuzt die Umlaufbahn des Mars. Das bedeutet, dass die Ejekta nicht so schnell und weit reisen muss, um den Mars zu erreichen, wie um die Erde zu erreichen. Tatsächlich zeigte die Hauptsimulation, dass keines dieser sich langsamer bewegenden Teilchen die Erde erreichen wird.
Die zweite Simulation ist jedoch eine andere Geschichte. Dies impliziert, dass sich schnell bewegende Ejekta innerhalb von fünf Jahren nach dem DART-Einschlag auf dem Mars und bereits sieben Jahre nach dem Einschlag, im Jahr 2029, auf der Erde eintreffen könnten. Angesichts der geringen Größe dieser Partikel, die die Erde erreichen, würden sie jedoch nicht entstehen ein sichtbarer Meteorschauer. Dies würde nur passieren, wenn einige größere Partikel irgendwie durchschlüpfen würden.
„In unserer Hauptsimulation erreichen keine Partikel die Erde mit Geschwindigkeiten von bis zu 1.000 Metern (3.280 Fuß) pro Sekunde“, sagte Peña-Asensio. „Nur Partikel, die mit Geschwindigkeiten von 1.500 Metern (4.900 Fuß) pro Sekunde oder mehr ausgestoßen werden, erreichen die Erde, und dies geschieht ausschließlich in der Sekundärsimulation.“
„Allerdings“, fügte der Forscher hinzu, „wären diese Partikel etwas größer oder würden LICIACube makroskopische Partikel bei diesen Geschwindigkeiten verfehlen, wäre es möglich, dass sie die Erde erreichen und beobachtbare Meteore produzieren. Nur zukünftige Meteorbeobachtungskampagnen können dies bestätigen.“
Die Simulationen konnten sogar zeigen, woher die auf der Erde und dem Mars ankommenden Ejekta stammen würden. Die Trümmer, die im Jahr 2035 einen Meteoritenschauer auf dem Mars auslösen könnten, stammen aus dem nördlichen Teil der Einschlagstelle, wohingegen die kleineren, sich schnell bewegenden Partikel, die die Erde erreichen könnten, aus dem südwestlichen Teil des entstehenden Kraters stammen würden.
„Einschläge wie DART und die daraus resultierenden Auswürfe verdeutlichen den fortlaufenden Materialaustausch zwischen Planetenkörpern, Asteroiden, Kometen und anderen Himmelsobjekten“, schloss Peña-Asensio.
Während der Erdhimmel wahrscheinlich nicht durch einen Meteoritenschauer aus den Trümmern von Dimorphos erleuchtet wird, könnten sich die Marsrover im nächsten Jahrzehnt über eine Sternschnuppenschau freuen.
Die Forschung ist als Vorabdruck auf dem Papierrepositorium arXiv verfügbar.
