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Es wird angenommen, dass ein ungewöhnlicher Asteroid, der sich der Erde nähert, ein Teil des Mondes ist, doch wie er genau durch das Sonnensystem gelangte, bleibt ein Rätsel. Jetzt sagen Forscher, sie hätten eine wichtige Verbindung in diesem kosmischen Rätsel hergestellt.
Der Weltraumfelsen, bekannt als 2016 HO3, ist ein seltener Quasi-Satellit – eine Art erdnaher Asteroid, der die Sonne umkreist, aber nahe an unserem Planeten bleibt.
Astronomen entdeckten es erstmals 2016 mit dem Pan-STARRS-Teleskop (Panorama Survey Telescope and Rapid Response System) auf Hawaii. Wissenschaftler nennen den Asteroiden Kamo’oalewa, ein Name, der von einem hawaiianischen Schöpfungslied abgeleitet ist, das auf alleinreisende Nachkommen anspielt.
Während die meisten erdnahen Asteroiden aus dem Haupt-Asteroidengürtel – zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter – stammen, haben neue Untersuchungen ergeben, dass Kamo’oalewa höchstwahrscheinlich aus dem Giordano-Bruno-Krater auf der anderen Seite des Mondes oder auf der gegenüberliegenden Seite stammte der Mond. Die Erde, laut einer Studie, die am 19. April in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurde.
Dies sei das erste Mal, dass Astronomen einen potenziell gefährlichen erdnahen Asteroiden auf einen Mondkrater zurückgeführt hätten, sagte Studienleiter Yifei Jiao, Gastwissenschaftler am Lunar and Planetary Laboratory der University of Arizona und Doktorand an der Tsinghua-Universität in Peking.
„Es war eine Überraschung und viele waren skeptisch, dass es vom Mond kam“, sagte Erik Asphaug, Co-Autor der Studie und Professor am Labor der University of Arizona. „Seit 50 Jahren untersuchen wir Gesteine, die Astronauten von der Mondoberfläche gesammelt haben, sowie Hunderte kleiner Mondmeteoriten, die durch Asteroideneinschläge überall auf dem Mond zufällig ausgeworfen wurden und auf der Erde landeten. Kamo’oalewa ist in gewisser Weise das fehlende Glied, das die beiden verbindet.
Diese Entdeckungen tragen nicht nur dazu bei, Kamo’oalewas mögliche Beziehung zum Mond zu bestätigen, sondern könnten letztendlich auch zu weiteren Enthüllungen führen, unter anderem darüber, wie die Bestandteile des Lebens auf die Erde gelangten.
Es war einmal ein Krater
Mit einem Durchmesser zwischen 46 und 58 Metern ist Kamo’oalewa etwa halb so groß wie das Riesenrad London Eye. Während seiner Umlaufbahn ist er weniger als 9 Millionen Meilen von der Erde entfernt, was ihn zu einem potenziell gefährlichen Asteroiden macht, den Astronomen überwachen und mehr über ihn erfahren, falls er unserem Planeten zu nahe kommt.
Frühere Forschungen konzentrierten sich auf das Reflexionsvermögen des Asteroiden, das im Gegensatz zu typischen erdnahen Asteroiden dem Material des Mondes ähnelt, sowie auf die niedrige Umlaufgeschwindigkeit des Weltraumgesteins relativ zur Erde, eine Eigenschaft, die darauf hindeutet, dass „es aus relativ naher Nähe kam“.
Für die neue Studie ermittelten Astronomen mithilfe von Simulationen, welcher der Tausenden Krater des Mondes der Ursprungsort des Asteroiden gewesen sein könnte.
Basierend auf der Modellierung kam das Team zu dem Schluss, dass der Impaktor, der möglicherweise den Asteroiden erzeugte, einen Durchmesser von mindestens einem Kilometer haben müsste, um ein derart massives Fragment zu lösen. Als das Objekt den Mond traf, ritzte es wahrscheinlich Kamo’oalewa unter die Mondoberfläche, wodurch der Weltraumfelsen durch die Luft flog und ein Krater mit einem Durchmesser von mehr als 10 bis fast 20 Kilometern zurückblieb.
Diese Simulationen halfen dem Team auch bei der Suche nach einem relativ jungen Krater, da der Asteroid schätzungsweise nur wenige Millionen Jahre alt ist, während der Mond schätzungsweise 4,5 Milliarden Jahre alt ist.
Diese Parameter halfen den Forschern, Giordano Bruno, einen 22 Kilometer breiten Krater, der schätzungsweise 4 Millionen Jahre alt ist, als den wahrscheinlichen Ort zu bestimmen, an dem Kamo’oalewa seine Reise begann.
Die Anatomie eines Aufpralls
Die Simulationen der Studie zeigten, dass Kamo’oalewa mit mehreren Kilometern pro Sekunde von der Mondoberfläche gerissen wurde.
„Man könnte meinen, dass das Einschlagereignis das (Mondmaterial) überall pulverisieren und verteilen würde“, sagte Asphaug. “Aber dort. Also drehten wir das Problem um und fragten uns: „Wie können wir das erreichen?“ »
Basierend auf ihren Modellen geht das Team davon aus, dass der Aufprall Dutzende Hunderte von 10-Meter-Fragmenten in den Weltraum geschleudert hat. Dennoch überlebte Kamo’oalewa als massives und einzigartiges Fragment.
„Während die meisten dieser Trümmer in einem Zeitraum von weniger als einer Million Jahren als Mondmeteoriten auf die Erde eingeschlagen wären, könnten ein paar glückliche Objekte in (sonnenzentrierten) Umlaufbahnen als erdnahe Asteroiden überleben, die noch nicht entdeckt oder identifiziert wurden.“ „, sagte Jiao.
Zu verstehen, wie solch ein riesiges Stück des Mondes intakt genug bleiben kann, um zu einem Asteroiden zu werden, könnte Wissenschaftlern bei der Erforschung von Panspermie oder der Idee helfen, dass die Bestandteile des Lebens als „selbstorganische Stopper“ auf Weltraumgesteinen wie Asteroiden auf die Erde gelangt sein könnten , Kometen. oder andere Planeten.
„Obwohl Kamo’oalewa von einem leblosen Planeten stammt, zeigt dies, wie vom Mars ausgeworfene Gesteine Leben in sich tragen können – zumindest im Prinzip“, sagte Asphaug.
Kamo’oalewa-Exemplar: ein zusammenhängendes Puzzleteil
Die Untersuchung von Kratereinschlägen auf dem Mond kann Wissenschaftlern auch dabei helfen, die Folgen von Asteroideneinschlägen besser zu verstehen, wenn ein Weltraumgestein in Zukunft eine Bedrohung für die Erde darstellt.
„Das Testen des neuen Modells des Ursprungs von Kamo’oalewa aus einem bestimmten jungen Mondkrater ebnet den Weg für die Gewinnung echter Erkenntnisse über den Schaden, den Asteroideneinschläge an Planetenkörpern anrichten können“, sagte Renu Malhotra, Co-Autor der Studie und Professor für Planetenforschung Wissenschaften an der University of Arizona, in einer Erklärung.
Chinas Tianwen-2-Mission, die 2025 startet, wird nach Kamo’oalewa reisen, mit dem Ziel, Proben von dem Asteroiden zu sammeln und sie schließlich zur Erde zurückzubringen.
„Es wird sich in wichtigen Punkten von allen Exemplaren unterscheiden, die wir bisher haben – eines dieser Verbindungsstücke, die Ihnen helfen, das Rätsel zu lösen“, sagte Asphaug.
Die Untersuchung einer Probe, die von der anderen Seite des Mondes entnommen wurde, könnte Einblicke in einen Teil des Mondes geben, der bisher weniger erforscht wurde, und Aufschluss über die Zusammensetzung seines Untergrunds geben. Da der Einschlag wahrscheinlich vor einigen Millionen Jahren stattfand – relativ jung auf astronomischen Zeitskalen – könnten die Proben Wissenschaftlern auch dabei helfen, zu untersuchen, wie Weltraumstrahlung im Laufe der Zeit Verwitterung und Erosion von Asteroiden verursacht.
„Das Aufregende ist, dass wir, wenn eine Weltraummission einen Asteroiden besucht und Proben zurückgibt, Überraschungen und unerwartete Ergebnisse erleben, die normalerweise über unseren Erwartungen liegen“, sagte der Co-Autor der Studie, Dr. Patrick Michel, Astrophysiker und Forschungsleiter im Institut. Nationales Zentrum für wissenschaftliche Forschung in Frankreich. „Was auch immer Tianwen-2 zurückbringt, es wird eine außergewöhnliche neue Informationsquelle sein, wie alle bisherigen Asteroidenmissionen.“
Lange Zeit hielten Astronomen es für unmöglich, dass Meteoriten vom Mond kommen, bis Mondmeteoriten auf der Erde gefunden wurden, sagte Noah Petro, NASA-Projektwissenschaftler für Lunar Reconnaissance Orbiter und Artemis III. Petro war an der Studie nicht beteiligt.
Die Hoffnung besteht darin, dass zukünftige Proben den Mondursprung von Kamo’oalewa bestätigen können.
„Da rauszugehen und es herauszufinden, ist jetzt absolut eine Möglichkeit, das zu tun“, sagte Petro. „Es ist eine großartige Erinnerung daran, dass wir in einem sehr aufregenden Sonnensystem leben und dass wir mit unserem Mond in einer sehr aufregenden Ecke des Sonnensystems leben. Es gibt keinen anderen Ort, keinen anderen Planeten in unserem Sonnensystem mit einem Mond wie unserem und so.“ Solche Bilder erinnern uns daran, wie besonders das Erde-Mond-System ist.
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