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Astronomie|Physik

Kosmische Vibrationen

Warum Schutt auf Asteroiden, die kaum Schwerkraft besitzen, Abhänge hinabrutscht, war Planetenforschern bislang ein Rätsel. Jetzt haben James Richardson und seine Kollegen von der University of Arizona die Lösung gefunden: Nach Einschlägen kleinerer Asteroiden versetzen seismische Wellen einen Asteroiden in Schwingung. Loses Material sammelt sich dann in Mulden und am Fuß von Abhängen, berichten die Forscher in der Zeitschrift Science (Bd. 306, S. 1526).

Die Raumsonde Near Shoemaker hat im Jahr 2000 erstmals scharfe Bilder von der Oberfläche eines Asteroiden zur Erde gefunkt. Ziel der Mission war der Asteroid Eros, ein 17 Kilometer im Durchmesser messender Brocken aus festem Silikatgestein. Die Aufnahmen von Near Shoemaker zeigten eine von zahlreichen Kratern durchfurchte Oberfläche. Darauf lag eine Schicht aus feinem Staub, dem so genannten Regolith, gesprenkelt mit vereinzelten größeren Felsklötzen.
Merkwürdig erschien den Planetenforschern schon damals, dass der Regolith sich zum Teil offenbar hangabwärts bewegt hatte. Außerdem zeigten die Krater Anzeichen von Erosion und kleinere Krater mit einem Durchmesser von weniger als hundert Metern waren selten.

Richardson und seine Kollegen weisen jetzt mit Modellrechnungen nach, dass seismische Wellen für diese Phänomene verantwortlich sein könnten. Schon der Zusammenstoß mit einem zwei Meter großen Meteoriten, der sich mit einer typischen Geschwindigkeit von fünf Kilometern pro Sekunde bewegt, reicht aus, um Eros vollständig durchzuschütteln. Bei so einem Einschlag entstehen Beschleunigungen in der Größenordnung der Erdbeschleunigung, was ausreicht, um den Regolith in Bewegung zu versetzen.

Da Eros relativ klein ist, behält die seismische Energie eine hohe Konzentration, auch wenn sie sich über den ganzen Körper verteilt hat. Zudem besteht Eros aus trockenem Silikatgestein, so dass die Schallwellen kaum gedämpft werden. Kleine Krater füllen sich durch wiederholte Einschläge schnell mit Regolith und sind daher auf den Near-Shoemaker-Aufnahmen nicht sichtbar. Die Regolith-Schicht, die in Bewegung gerät, so rechneten die Forscher aus, ist womöglich nur zehn Zentimeter dick. Sie nehmen zwar an, dass der Staub den Asteroiden in Wirklichkeit vielleicht ein paar Meter tief bedeckt. Das wäre aber immer noch erheblich weniger als bisher angenommene Werte von 20 bis 40 Metern.

Ute Kehse
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