Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben Tausende von Datensätzen des NASA-Weltraumteleskops WISE (Wide-field Infrared Survey Explorer) ausgewertet und sind dabei metallischen Asteroiden auf die Spur gekommen. Die Schwergewichte unter den Asteroiden bleiben erstaunlich kühl und geben anscheinend weniger Wärmestrahlung als die Gesteinsasteroiden ab, wenn man sie mit einem Infrarot-Teleskop beobachtet.
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© Alan Fitzsimmons Ein gerade einmal bis zu 50 Meter durchmessender metallischer Asteroid, schlug vor rund 50.000 Jahren den 1, 2 Kilometer großen Barringer-Krater in Arizona.
Köln (Deutschland) - "Das war für mich eine große Überraschung", betont Prof. Alan Harris. "Unsere Ergebnisse deuten auf eine höhere Anzahl von metallischen Objekten im Sonnensystem hin, als wir bisher vermutet haben." Das Aufspüren von metallreichen Asteroiden sei aus mehreren Gründen wichtig, so die Forscher: Sie sind besonders gefährlich, wenn sie auf die Erde einschlagen würden, und sind zugleich potenzielle Rohstofflieferanten für die Industrie in der Zukunft.


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Dazu unsere neue anschauliche Karte, in der eine ganze Reihe von Feuerball-Ereignissen seit dem Jahr 2008 bis zur Gegenwart, aufgezeichnet sind:



Wie das Team um Harris aktuell in der Fachzeitschrift Astrophysical Journal Letters, berichtet liegt der Hauptunterschied in den unterschiedlichen WISE-Daten zu metallischen und felsigen Asteroiden in der unterschiedlichen Leitfähigkeit der Objekte, schließlich leitet Metall Wärme besser als Gestein.

Dieses Prinzip der unterschiedlichen thermischen Leitfähigkeit machten sich die Wissenschaftler Prof. Alan Harris und Line Drube vom DLR-Institut für Planetenforschung zunutze: "Die Sonnenenergie dringt in die Oberfläche eines metallreichen Asteroiden tiefer ein und wird dort absorbiert", erläutert die Pressemitteilung des DLR. "Bei Infrarotbeobachtungen erscheinen die Oberflächen dieser Asteroiden deshalb dann als kühler als die der steinartigen Asteroiden. Belegt werden konnte dies durch den Vergleich von Reflexionsmessungen im Radar und Messungen der infraroten Wärmestrahlung von bekannten metallischen Asteroiden."
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© DLR (CC-by 3.0)Ein in Südamerika gefundener Eisenmeteorit.
Während bisher konnten nur etwa 40 Asteroiden als metallreich identifiziert werden konnten, wird diese zahl mit der neuen Infrarot-Methode der DLR-Wissenschaftler wahrscheinlich um einiges steigen.

Harris leitet das internationale Projekt "NEOShield", in dem unter anderem die Eigenschaften von Asteroiden, aber auch die Verhinderung von Asteroideneinschlägen auf der Erde untersucht werden. Seit Januar 2012 untersuchen Wissenschaftler die Eigenschaften der potentiell bedrohlichen "Near Earth Objects", die "erdnahen Objekte", die bei einem Einschlag große Zerstörung anrichten könnten.

Metallreiche Asteroiden haben eine höhere Dichte, eine höhere Masse - und sind besonders gefährlich, wenn sie die Erde erreichen würden. Wäre der etwa 20 Meter große steinartige Asteroid, der im Februar 2013 in 20 bis 30 Kilometern Höhe über der russischen Stadt Tscheljabinsk mit der Explosionskraft von 500 Kilotonnen TNT zerbrochen war (...wir berichteten), ein metallisches Objekt gewesen, so wäre die Lufthülle der Erde vermutlich viel widerstandsfähiger gewesen und der Brocken hätte tiefer in die Atmosphäre eindringen können, wodurch die Schäden noch erheblich schlimmer ausgefallen wären (s.Abb. Krater).

Die von der Europäischen Union geförderte Forschungsarbeit im Rahmen des NEOShield-Projekts hilft den Asteroidenforschern bei der Einschätzung solcher Gefahren: "Es ist wichtig, die Zusammensetzung potenziell gefährlicher Asteroiden möglichst früh festzustellen", so die Forscher im Harris. Nur wenn man den Aufbau eines Asteroiden kenne, könne man ihn beispielsweise effektiv mit einem Einschlag von seiner Flugbahn in Richtung Erde ablenken.


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Neben diesem Nutzen für eine zukünftige Abwehr eines bedrohlichen NEO, könnte die Katalogisierung von metallreichen Asteroiden in Zukunft aber auch für den Abbau von wertvollen Rohstoffen für die Hi-Tech-Industrie wie Osmium, Irdium, Platin oder Palladium bieten. "Das betrifft zwar frühestens die nächste oder übernächste Generation, ist mittlerweile aber nicht mehr komplett unrealistisch", schätzt Harris. "Amerikanische Privatfirmen arbeiten ernsthaft an der Möglichkeit, Asteroiden als Rohstoffquellen zu erschließen. Und die NASA plant, einen etwa sechs Meter großen Asteroiden einzufangen, ihn in eine Umlaufbahn um den Mond zu bringen und dort zu erforschen." Eines der Probleme derzeit sei bislang aber noch, geeignete Objekte unter den Asteroiden dafür zu finden. Harris‘ und Drubes Methode der Infrarot-Beobachtung bietet nun eine neue Möglichkeit, metallreiche Kandidaten unter den erdnahen Objekten herauszufiltern.
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© NASA, JPL-CaltechPotentielle Erdbedroher im Gruppenbild mit den Umlaufbahnen von Merkur, Venus und Mars und Jupiter. (Klicken Sie auf die Abbildung, um zu einer vergrößerten Version zu gelangen.)
Letztendlich ist die Erforschung metallreicher Asteroiden aber vor allem eines: ein Blick zurück auf die Entstehungsprozesse von Planeten. Die meisten Asteroiden im heutigen Sonnensystem sind die Überbleibsel von gewaltigen Kollisionen im Weltall vor 4,6 Milliarden Jahren. Über ihre Eigenschaften im Allgemeinen weiß man aber noch zu wenig. "Deshalb forschen wir im NEOShield-Projekt zurzeit gemeinsam mit zwölf Partnern aus Forschung und Industrie und bündeln unser Wissen", sagt Asteroidenforscher Prof. Alan Harris abschließend. Schon jetzt verfügen die Forscher über erste Messdaten, um damit Computermodelle für Einschlagsszenarien von Asteroiden zu modellieren.

Quelle: DLR