Rückstoß: Sonnenlicht lässt Asteroiden rotieren

Die Sonne kann allein durch ihr Licht Asteroiden so anschubsen, dass sie sich immer schneller um ihre eigene Achse drehen. Diesen bisher nur theoretisch beschriebenen Effekt haben Forscher jetzt bei zwei Asteroiden beobachtet.

Der Effekt ist winzig, aber über viele Jahrzehnte hinweg kann er durchaus beachtliche Folgen haben: der sogenannte Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack- oder auch Yorp-Effekt. Er besteht darin, dass die Strahlung der Sonne von der meist unregelmäßig geformten Oberfläche eines Asteroiden als Wärme wieder abgegeben wird. Der Himmelskörper erhält dadurch einen winzigen Rückstoß.

Da Asteroiden in aller Regel nicht etwa rund, sondern unregelmäßig geformt sind, werden manche Bereiche ihrer Oberfläche stärker erhitzt als andere. Bewegt sich eine stärker erhitzte Fläche von der Sonne weg in den Schatten, strahlt sie mehr Wärme ab als andere Stellen - und verändert so die Drehgeschwindigkeit des Asteroiden.

Theoretisch kennen Wissenschaftler den Yorp-Effekt bereits seit einigen Jahren, direkt beobachten konnten sie ihn bisher allerdings noch nicht. Das hat sich jetzt geändert: Zwei Forscherteams haben das Phänomen bei zwei Asteroiden nachgewiesen.

Beim größeren der beiden, "1862 Apollo", hat sich die Eigendrehung im Lauf der vergangenen 40 Jahre so stark beschleunigt, dass er nun bei seiner Reise um die Sonne eine zusätzliche Umdrehung vollführt. Der kleinere, "2000 PH5", dreht sich heute in nur zwölf Minuten um die eigene Achse und wird diese Geschwindigkeit dank der Sonne wohl in den nächsten 550.000 Jahren noch verdoppeln, schreiben die Teams um Mikko Kaasalainen von der Universität Helsinki und Stephen Lowry von der Queens University in Belfast in den Fachzeitschriften "Nature" und "Science".

Als Kaasalainen und seine Kollegen Daten über den 1932 entdeckten Asteroiden "1862 Apollo" aus den Jahren 1980, 1982, 1998 und 2005 auswerteten, entdeckten sie, dass sich dessen Rotationsgeschwindigkeit messbar verändert hatte. Aktuell benötigt der Himmelskörper, dessen Durchmesser rund 1,4 Kilometer beträgt, etwas mehr als drei Stunden für eine Drehung um sich selbst und 1,78 Jahre für eine vollständige Reise um die Sonne.

Asteroiden-Abwehr mit Licht

Noch besser beobachten konnten Lowry und sein Team eine derartige Beschleunigung bei dem nur 57 Meter messenden "2000 PH5": Während bei "1862 Apollo" die Drehgeschwindigkeit anhand von unregelmäßig reflektiertem Sonnenlicht berechnet werden musste, gaben bei "2000 PH5" Fotos und Radarmessungen Auskunft über dessen Rotation. Bei beiden Asteroiden wird sich die Beschleunigung wohl weiter fortsetzen, bis die Geschwindigkeit einen kritischen Wert erreicht hat und sie auseinanderbrechen. Bei "2000 PH5" wird dies nach Berechnungen der Forscher in etwa 15 Millionen Jahren geschehen.

Dass Licht die Bewegung von Asteroiden beeinflusst, wollen einige Wissenschaftler auch praktisch nutzen: Christian Grützner und seine Mitarbeiter vom Institut für Luft- und Raumfahrttechnik der Technischen Universität Dresden planen, mit Hilfe von gebündeltem Sonnenlicht Asteroiden abzulenken, die sich auf Kollisionskurs mit der Erde befinden. Ein Spiegel von rund 100 Metern Durchmesser könne Sonnenlicht auf einen etwa zehn Meter durchmessenden Fleck auf der Asteroiden-Oberfläche lenken und diesen stark erhitzen. Auf diese Weise ließe sich die Flugkurve leicht, aber letztlich entscheidend beeinflussen, hoffen die Forscher.

Allerdings müssen die Asteroidenjäger demnächst wohl auf eines ihrer bisher wichtigsten Instrumente verzichten: das berühmte Arecibo-Radioteleskop in Puerto Rico, das aus Geldmangel bald geschlossen werden soll. "Das ist eine Katastrophe für die Wissenschaft", sagte Lowry im Gespräch mit SPIEGEL ONLINE. Die beiden Studien in "Nature" und "Science" hätten gezeigt, dass Radarmessungen "große Auswirkungen auf die Asteroidenforschung haben". Insbesondere für die Bestimmung der Form und der Flugbahn von Asteroiden seien Radardaten "äußerst wertvoll".

hei/ddp/dpa

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