Laut einer neuen Studie könnten Erdrutsche und Erschütterungen den Asteroiden Apophis während seiner Kollision mit der Erde im Jahr 2029 verändern.
Apophis wurde nach Apep, dem altägyptischen Gott des Chaos, benannt und ist ein 340 Meter langer, erdnussförmiger Asteroid. Obwohl ein Einschlag mit einem Weltraumgestein dieser Größe unseren Planeten nicht vernichten würde, könnte er leicht eine Stadt zerstören.
Als Apophis im Jahr 2004 entdeckt wurde, berechneten Astronomen, dass es im Jahr 2029 extrem nahe an der Erde vorbeifliegen könnte. Detailliertere Beobachtungen im Jahr 2021 ermöglichten es den Wissenschaftlern, die Flugbahn von Apophis genauer zu bestimmen, und zeigten, dass die Wahrscheinlichkeit, dass es die Erde trifft, geringer war, als die Forscher ursprünglich angenommen hatten . Derzeit wird erwartet, dass Apophis am 13. April 2029 bis zu 20.000 Meilen (32.000 Kilometer) an die Erde heranfliegt und damit näher als einige künstliche Satelliten kommt.
Angesichts dieser Entfernung wird Apophis die Erde im Jahr 2029 wahrscheinlich kaum beeinflussen. Aber wie wird es dem Asteroiden selbst nach dieser engen Begegnung ergehen?
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Diese Frage beschäftigte Ronald-Louis Ballouz, einen Asteroidenforscher am Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University. Winzige Meteoroiden bombardieren ständig Asteroidenoberflächen in einem Prozess namens Weltraumverwitterung, sagte Ballouz in einer E-Mail gegenüber WordsSideKick.com. Ballouz fügte jedoch hinzu, dass Astronomen seit langem festgestellt haben, dass Asteroiden, die in der Nähe von Planeten wie der Erde vorbeifliegen, häufig keine verwitterten Oberflächen aufweisen.
Der genaue physikalische Mechanismus, der die Spuren der Verwitterung beseitigt, sei nicht genau bekannt, sagte Ballouz. Eine Möglichkeit besteht darin, dass die Schwerkraft eines Planeten an Gesteinen auf der Oberfläche eines Asteroiden zieht, diese wegschleudert und die darunter liegende Schicht freilegt.
Um diese Hypothese zu testen, erstellten Ballouz und eine Gruppe internationaler Forscher Computermodelle von Apophis. Da nur wenige physikalische Merkmale des Asteroiden bekannt sind, basierten die Forscher ihre Modelle auf einem ähnlichen zweilappigen Asteroiden, Itokawa, der detaillierter untersucht wurde. Anschließend simulierten die Forscher die Bewegung jedes Modells in Richtung Erde und verfolgten sowohl große als auch kleine physikalische Veränderungen.
Die Forscher entdeckten, dass zwei physikalische Prozesse – ausgelöst durch die Gravitationskräfte der Erde – die Oberfläche von Apophis während seiner Begegnung im Jahr 2029 wahrscheinlich formen werden. Eine davon sind Erschütterungen, die wahrscheinlich eine Stunde bevor Apophis seinen erdnächsten Punkt erreicht, beginnen und noch kurze Zeit danach anhalten werden.
Die Stärke der Erschütterungen sei schwer einzuschätzen, sagte Ballouz. Allerdings „ist die Schwerkraft von Apophis etwa 250.000 Mal kleiner als die der Erde“, fügte er hinzu. „Wir glauben also, dass Ereignisse von viel geringerem Ausmaß die Dinge an der Oberfläche plausibel durcheinander bringen könnten.“
Das bedeutet, dass die Beben möglicherweise stark genug sind, um Felsbrocken von der Oberfläche von Apophis abzuheben. Während einige Steine entkommen können, fallen die meisten auf Apophis zurück und erzeugen dabei deutliche Oberflächenmuster, die ein vorbeifliegendes Raumschiff identifizieren könnte.
Der andere Prozess, der die Oberfläche von Apophis „auffrischen“ könnte, ist eine Veränderung seines Taumelns. Das Taumeln tritt auf, weil der Asteroid sich nicht um eine feste Achse oder einen festen Zeitraum dreht; Stattdessen purzelt es durch den Weltraum wie ein schlecht geworfener Fußball.
Eine unabhängige Studie aus dem Jahr 2023 zeigte, dass die Schwerkraft der Erde dazu führen würde, dass sich der Asteroid je nach Ausrichtung während der Annäherung im Jahr 2029 entweder schneller oder langsamer dreht. Die neuen Simulationen bestätigten diesen Befund. Sie enthüllten auch, dass die Veränderungen beim Taumeln von Apophis dazu führen werden, dass die schrägen Flächen von Oberflächengesteinen destabilisiert werden, was in extremen Fällen möglicherweise Erdrutsche auslöst. Anders als die seismischen Erschütterungen werden diese Veränderungen schrittweise über Zehntausende von Jahren erfolgen.
Die Ergebnisse sagen nicht nur voraus, wie es Apophis nach der Begegnung 2029 ergehen wird. Laut Ballouz „führen sie einen neuartigen Mechanismus zur Auffrischung der Asteroidenoberfläche ein, der eine Antwort auf ein jahrzehntelanges Problem liefern könnte, wie enge Planetenbegegnungen kleine Körperoberflächen verändern können.“
Ballouz und seine Kollegen hoffen, dass die OSIRIS-APEX-Mission der NASA ihre Hypothesen bestätigen wird. Umfunktioniert von OSIRIS-REx – der Raumsonde, die Proben vom Asteroiden Bennu gesammelt hat – soll OSIRIS-APEX während seiner Begegnung im Jahr 2029 Apophis untersuchen. Es wird sich 18 Monate lang mit dem Asteroiden treffen, um seine chemische Zusammensetzung zu untersuchen und seine Oberfläche zu kartieren.
Die Studie, die derzeit in der Preprint-Datenbank arXiv verfügbar ist, wurde zur Veröffentlichung im Planetary Science Journal angenommen.
