20.10.2010
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Kleinplaneten unseres
Sonnensystems
Eine Präsentation von Elisabeth Kormeier
Gliederung
Allgemein
Einteilung Quellen
Entstehung
Benennung
Forschung
Zusammensetzung Einschläge
AllgemeinAllgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Eris und ihr Mond Dysnomia, fotografiert am 30. August 2006
von Hubble
Definition: Kleinplaneten sind kleine planetenähnliche
Objekte, sie bewegen sich auf Keplerschen
Umlaufbahnen um die Sonne
Synonyme Begriffe: Planetoiden, Asteroiden
315.800 Kleinplaneten (Stand: Oktober 2006) bekannt,
tatsächlich vermutlich mehrere Millionen vorhanden
Größter Asteroid im Kuipergürtel:
Eris; außerhalb des Kuipergürtels:
Sedna
Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Forschung
1760 entwickelte Titius eine Verhältnisformel der
Planetenabstände
In der Lücke zwischen Mars und Jupiter suchten
Wissenschaftler Planeten - vergebens
zur Entdeckung von Ceres, Pallas,
Juno, Vesta und Astraea angewendet
Carl Friedrich Gauß
1801 entdeckte Piazzi einen Stern,
beobachtete ihn und veröffentlichte die Erkenntnisse
Gauß ermittelte Verfahren: mit wenigen
Punkten Planetenbahnen bestimmbar
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Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Forschung
Asteroiden anfangs als vollwertige Planeten bezeichnet
Ab 1847 entdeckte man so viele neue Planeten, dass
man die kleineren als Asteroiden bezeichnete
(bis 1890 über 300)
durch Fotografie konnten Asteroidenbahnen durch
Lichtspuren auf den fotografischen Platten bestimmt
und lichtschwache Objekte gefunden werden
Einführung von CCD – Kameratechnik und Auswertung
per PC lassen immer mehr Asteroiden entdecken, z.Z.
etwa 220.000 Stück katalogisiert
Asteroidenfeld
Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
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Einschläge
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Einteilung
Quellen
Forschung
Einige Planetoiden ließen sich durch Raumsonden
untersuchen:
Galileo flog 1991 an Gaspra
und Ida vorbei
Near-Shoemaker flog an 1997
Mathilde vorbei und landete
2001 auf Eros
Deep Space 1 passierte 1999
Braille
Stardust zog 2002 an Annefrank vorbei
Hayabusa erreichte 2005 Itokawa
Near – Aufnahme des Asteroiden Eros
Allgemein
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Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
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Einteilung
Quellen
Entstehung
Alte Theorie: ein Planet zwischen Mars und Jupiter
zerbrach und hinterließ Bruchstücke (Asteroiden) auf
seiner Bahn
Heutige Theorie: Asteroiden sind Restbestand von
Planetesimalen (Vorläufer und Bausteine von Planeten)
aus Entstehungszeit des Sonnensystems
Die Gravitation des Jupiter verhinderte Bildung
eines großen Planeten aus den Asteroiden
Die Planetenesimale wurden auf ihren Bahnen
gestört, kollidierten und zerbrachen
Asteroiden-
gürtel
Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Entstehung
Die größten Asteroiden wurden nach ihrer Entstehung
stark erwärmt und innen aufgeschmolzen
Schwere Elemente sammelten sich wegen
der Schwerkraft innen, die leichteren außen
Differenzierte Planeten mit metallischem Kern
und silikatischem Mantel entstanden, das macht
sie zum geeigneten Abbauort für Mineralien
Differentiation: links Körper gleichmäßig zusammengesetzt, (grau=Metall, gelb=Silikate, grün=Eisen-Magnesium-Silikate), rechts vollständig differenziert/entmischt
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Allgemein
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Einteilung
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Benennung
Asteroidenbezeichnungen setzen sich aus Nummer
und Namen zusammen
Die Nummer ist eine Zählform der Kleinplaneten, wird
erst vergeben wenn Asteroidenbahn gesichert ist
Der Entdecker darf bis 10 Jahre nach der Entdeckung
Namensvorschläge machen, dieser Name muss durch
eine Kommission erst bestätigt werden
Sedna 2003 VB12
Quaoar 2002 LM60Varuna 2000 WR106
Allgemein
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Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Gibt es keine gesicherte Bahn, wird der Planetoid mit
dem Entdeckungsjahr und einer Buchstaben-
kombination versehen: Der erste Buchstabe steht für die Monatshälfte (A-Y ohne I), der zweite ist ein
fortlaufender (A-Y ohne I)
Benennung
Ansonsten erhalten Asteroiden ihr Namen von griech.
oder röm. Göttinnen, z.B. Pallas, Juno, Vesta
Oder von anderen Kulturkreisen, berühmten
Persönlichkeiten, Personen des öffentlichen Lebens,
Märchenfiguren, Städten und Namen der Ehefrauen der Entdecker, z.B. Kleopatra, Annefrank, Rumpelstilz
Vesta, Kleopatra
und Annefrank (v.l.n.r.)
Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
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Einschläge
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Einteilung
Quellen
Zusammensetzung
Aus spektroskopischen Untersuchungen erfuhr man,
dass die Oberflächen chemisch unterschiedlich
zusammengesetzt sind
Es erfolgt eine Einteilung in spektrale bzw.
taxonomische Klassen:
C – Asteroiden: 75% der Asteroiden gehören dazu, sie
weißen eine kohlenstoff- oder kohlenstoffartige
Oberfläche auf, sie bewegen sich im äußeren Bereich des Hauptgürtels
Asteroid Mathilde (links) ist ein C-Typ Planetoid. Zum Typ – S hingegen gehört
Eros (rechts).
Allgemein
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Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Zusammensetzung
S – Asteroiden: in diese Gruppen gehören 17% der
Asteroiden, befinden sich vor allem im
inneren des Hauptgürtels, besitzen eine helle Oberfläche, bestehen überwiegend aus
Silikaten
M – Asteroiden: der überwiegende Rest der Asteroiden
wird in diese Gruppe eingeordnet, sie sind die
metallischen Kerne differenzierten und zerstörterAsteroiden, ihre Zusammensetzung dürfte der
von Nickel – Eisenmeteoriden gleichen
Links: So könnte die Oberfläche eines C – Asteroiden im Detail
aussehen
Rechts: So könnte die eines S – Asteroid aussehen
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Allgemein
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Entstehung
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Einteilung
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Zusammensetzung
E – Asteroiden: sehr selten, ihre Oberfläche besteht
aus dem Mineral Enstatit
P – Asteroiden:
bestehen wahrscheinlich
aus Silikaten undKohlenstoffanteilen, sie
kommen v.a. im
äußeren Bereich des Hauptgürtels vor
V – Asteroiden: sehr selten, ähnlich zusammen–
gesetzt wie S – Asteroiden, vermutlich stammen sie aus
dem silikatischen Mantel von Vesta (entstandendurch Absprengung nach der Kollision mit einem
anderen Asteroiden)
Dieser Meteorit enthält das in E –Asteroiden zu findende Enstatit
Allgemein
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Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Zusammensetzung
A – Asteroiden: haben einen deutlich
differenzierten Mantelbereich, halten sich im inneren
Bereich des Hauptgürtels auf
T – Asteroiden: weißen ein dunkles rotes Spektrum auf,
befindet sich im innen Hauptgürtelbereich
Des weiteren gibt es G -,
B -, F-, D -, R – und X –
Asteroiden, die Untergruppender bisher genannten
Gruppen darstellen
Darstellung von Planetenbahnen und dem Asteroidengürtel
Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
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Einteilung
Quellen
Zusammensetzung
Asteroiden haben geringe Dichten und verursachen
riesige Impaktkrater, sie besitzen keine Atmosphäre
Sie sind daher lose, locker aufgebaute
Schutthaufen und werden nur durch die
Gravitation zusammengehalten
Sie können bei Kollisionen wirkende Kräfte
absorbieren ohne zerstört zu werden
Man geht daher davon aus,
dass der Großteil der über
200 m großen Asteroidensolche kosmischen
Schutthaufen sind
Ein Impaktkrater in der amerikanischen Wüste
Allgemein
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Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Einteilung
Neben der Einteilung nach der chemischen Zusammen-
setzung ihrer Oberfläche gibt es noch die Einteilung nach
ihrer Lage im Sonnensystem:
Allgemein: Durchmesser fast immer kleiner als 5 km,
einige kreuzen die Merkur - oder Venusbahn, besondere
Gruppe: Vulkanoiden sie bewegen sich nurinnerhalb der Merkurbahn, ihre Existenz ist nicht
nachgewiesen
Asteroiden innerhalb der Marsbahn:
man unterteilt sie in eine allgemeine Gruppe
und erdnahe Asteroiden
Die Lage des Vulkanoidengürtels wird dargestellt
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Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Einteilung
Erdnahe Asteroiden: werden gesucht wegen der Gefahr
einer Kollision mit der Erde, Untergruppen:
Amor – Typ: kreuzen Marsbahn in Richtung Erde,
Vertreter: Eros und Ganymed, ihr Aphel kann innerhalb
der Marsbahn oder außerhalb der Jupiterbahn liegen
Apohele – Typ: Untergruppe des Atentyps, sein
Aphel liegt innerhalb der Erdbahn
Erdbahnkreuzer: Umlaufbahn kreuzt Erde,
Kollisionsgefahr, Untergruppen: Apollo – Typ
und Aten –Typ, Bsp.: Apollo, Aten, Hermes
Arjuna Asteroiden: erdähnliche Umlaufbahn,
gehören zumeist in Apollo-, Aten-, Amorgruppe
Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Einteilung
Asteroiden zwischen Mars und Jupiter: dazu gehören
90% der Planetoiden, z.B. Pallas, Ceres, Vesta,
Untergruppen:
Asteroiden des Hauptgürtels: Bahnneigung unter 20°,
Exzentrizität bis 0,25, die meisten entstanden durch
Kollisionen größerer Kleinplaneten, man kann sieunterteilen in ihre Lage im: inneren-, mittleren- und
äußeren Hauptgürtelbereich
Asteroiden außerhalb des Hauptgürtels: Umlaufbahn
meist in Resonanz mit Jupiterbahn, werden dadurch
stabil, Untergruppen: Hungaria-, Phocaea-, Alinda-,Pallas-, Cybele- und Hilda-Gruppe
Allgemein
Forschung
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Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Einteilung
Asteroiden außerhalb der Jupiterbahn: Unterteilung in
Zentauren und Damocloiden
Damocloiden: Aphel meist jenseits der Uranusbahn,
kometenähnliche, sehr exzentrische und geneigte
Umlaufbahn, sind z.T. rückläufig
außerdem gibt es Kuipergürtel-Objekte: bewegen sich
jenseits der Neptunbahn, dort fand man die größten
Planetoiden, lassen sich aufgrund der Bahneigenschaften in 3 Gruppen teilen
Asteroiden auf Planetenbahnen: werden Trojaner
genannt, z.B. Achilles und Aeneas als Begleiter Jupiters
Da es hinter Pluto (von der Sonne gesehen) noch
Asteroiden gibt, wird dort ein Asteroidengürtel vermutet
Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Einschläge
Kollidieren Asteroiden mit wesentlich größeren
Himmelskörpern, erzeugen sie einen
Einschlagskrater
Die Größe des Kraters und die Stärke der Explosion
hängen von der Größe, der Geschwindigkeit, Masse
und Zusammensetzung des Asteroiden ab
Das Einschlagesrisiko
von Asteroiden auf
der Erde kannmittels der
Turiner - oder
der Palermo – Skalabestimmt werden
So könnte es aussehen, wenn ein Asteroid auf der Erde einschlägt.
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Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Einschläge
Die Turiner – Skala als einfachere Methode:
0: Ereignisse, die höchst-
wahrscheinlich keine
Konsequenzen haben1: sehr unwahrscheinlich
2 – 4: müssen genau
beobachtet werden5 – 7: bedrohlich, mit
regionaler bis globaler
Katastrophe8 – 10: sichere Kollision
mit regionaler bis globaler
Zerstörung, kommt alle50 bis 100 000 Jahre vor
Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Einschläge
Hier einige Beispiele für Einschlagskrater auf der Erde:
Chicxulub – Krater: liegt in
Yucatan/Mexiko, 200 km
Durchmesser, 65 Mio. Jahre alt, soll Tsunamis, Waldbrände
und Luftverschmutzung
hervorgerufen haben, waszum Aussterben der
Dinosaurier und anderer
Arten führte
Vredefort – Krater: größter Krater, bei Vredefort in
Südafrika, 2 – 3.4 Mio. Jahre alt, ließ einen 320 km
langen und 180 km breiten Krater entstehen
Die aus dem Orbit sichtbaren Reste des Vredefort-Kraters
Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
Einschläge
Benennung
Einteilung
Quellen
Einschläge
Krater in Deutschland: Nördlinger
Ries (in Bayern, 24 km
Durchmesser) und das Steinheimer Becken (in
Baden – Württemberg,
40 km Durchmesser), beide Vermutlich vor 14.4 Mio. Jahren
durch dasselbe
Ereignis entstanden
Barringer – Krater: einer der bekanntesten, liegt in der
Wüste Arizonas,1.5 km Durchmesser, bis zu 170 m tief,
50.000 Jahre alt
Barringer - Krater
Quellen
giz.wettzell.de/Vortraege/Kleinplaneten/Kleinplaneten.pdf
Allgemein
Forschung
Zusammensetz.
Entstehung
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Benennung
Einteilung
Quellen
x-lexikon.xibo.at/wiki/index.php/Asteroiden
wikipedia.de
astronomia.de/asteroid.htm
meta-evolutions.de/pages/ssdc-kleinplaneten.html
lexikon.astronomie.info/planetoiden/planetoiden.html