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Asteroid entdeckt: Trojaner eilt der Erde auf ihrer Umlaufbahn voraus

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Von: Tanja Banner

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Der zweite bekannte Erd-Trojaner wird der Erde für weitere 4000 Jahre auf ihrer Umlaufbahn vorauseilen. (künstlerische Darstellung)
Der zweite bekannte Erd-Trojaner wird der Erde für weitere 4000 Jahre auf ihrer Umlaufbahn vorauseilen. (künstlerische Darstellung) © NOIRLab/NSF/AURA/J. da Silva/Spaceengine Acknowledgment: M. Zamani (NSF’s NOIRLab)

Ein Asteroid stellt sich als Erd-Trojaner heraus – er eilt der Erde auf ihrer Umlaufbahn voraus. Für die Forschung bieten sich spannende neue Möglichkeiten.

Alicante – Hört ein Astronom oder eine Astronomin den Begriff Trojaner, denkt er oder sie nicht an einen Computervirus oder alte griechische Geschichte – sondern an etwas ganz anderes: Asteroiden. Genauer sind Trojaner Asteroiden, die einem Planeten auf seiner Umlaufbahn vorauseilen oder hinterherjagen. Während für den Planeten Jupiter fast 10.000 Trojaner bekannt sind – einige von ihnen bekommen in den kommenden Jahren Besuch von der Nasa-Raumsonde „Lucy“ – kannte man für die Erde bisher nur einen trojanischen Asteroiden: Den Himmelskörper mit dem Namen 2010 TK7.

Entdeckt wurde dieser erste Erd-Trojaner im Jahr 2010, etwa 12 Jahre später bekommt er nun Gesellschaft: Forschende um Toni Santana-Ros von der Universität Alicante haben im Fachjournal Nature Communications die Entdeckung eines zweiten Erd-Trojaners (2020 XL5) bekannt gegeben. Diese Himmelskörper sind nur schwer aufzuspüren, da sie sich in Regionen bewegen, die nur unter erschwerten Bedingungen zu beobachten sind: die sogenannten Lagrange-Punkte 4 und 5. Dabei handelt es sich um theoretische Punkte im Erde-Sonne-System, an denen sich ein leichter Himmelskörper quasi antriebslos aufhalten kann. Das „James Webb“-Weltraumteleskop von Nasa und Esa ist kürzlich am Lagrange-Punkt 2 angekommen, wo es sich diesen Effekt zunutze machen und eine Bahn um den Lagrange-Punkt 2 einnehmen wird.

Asteroid eilt der Erde auf Umlaufbahn voraus: Erd-Trojaner entdeckt

An den Lagrange-Punkten 4 und 5 können leichte Körper über lange Zeit bleiben – das kann man an den zahlreichen Jupiter-Trojanern erkennen. Und auch der neu entdeckte Erd-Trojaner 2020 XL5 wird den Berechnungen von Santana-Ros und seinem Team zufolge für mehrere tausend Jahre dort bleiben und der Erde auf ihrer Umlaufbahn vorauseilen.

Dass mit dem Asteroiden 2020 XL5 erst der zweite Erd-Trojaner gefunden wurde, liegt auch an den schwierigen Beobachtungsbedingungen, die mit den Lagrange-Punkten zusammenhängen: Objekte, die sich dort aufhalten, befinden sich aus irdischer Perspektive nah an der Sonne. Das Beobachtungsfenster, in dem der Asteroid über dem Horizont steht, die Sonne aber noch nicht aufgegangen ist, ist klein. Außerdem müssen Astronom:innen ihre Teleskope sehr tief auf den Horizont ausrichten – dort sind die Beobachtungsbedingungen am schlechtesten und der nahende Sonnenaufgang hellt Bilder auf. So erklärt sich die Forschung, warum bisher nicht mehr Erd-Trojaner entdeckt wurden.

Asteroid 2020 XL5 ist ein Erd-Trojaner, er befindet sich an einem Lagrange-Punkt

Doch zurück zum aktuellen Fund eines Erd-Trojaners: Ursprünglich entdeckt wurde der Asteroid 2020 XL5 vom Pan-STARRS1-Teleskop auf Hawaii im Dezember 2020. Anschließend machten die Forschenden um Santana-Ros weiterführende Beobachtungen mithilfe des Lowel Discover Telescope (USA) und des SOAR-Teleskops, das vom NOIRLab der National Science Foundation der USA in Chile betrieben wird. Beide Teleskope ermöglichten die Beobachtung unter den schwierigen Bedingungen und erlaubten es den Forschenden, die ungefähre Größe des Asteroiden zu bestimmen: Er ist etwa 1,2 Kilometer groß und damit der bisher größte bekannte Erd-Trojaner, denn 2010 TK7 wird auf nur etwa 400 Meter geschätzt.

Mithilfe des SOAR-Teleskops fanden die Forschenden noch mehr über den Asteroiden heraus: „Die Daten von SOAR ermöglichten uns eine erste photometrische Analyse des Objekts, die ergab, dass es sich bei 2020 XL5 wahrscheinlich um einen Asteroiden vom Typ C mit einer Größe von mehr als einem Kilometer handelt“, erklärt Studienautor Santana-Ros. Ein Typ-C-Asteroid enthält viel Kohlenstoff und ist dunkel – es ist die häufigste Asteroiden-Art in unserem Sonnensystem. Die Beobachtungen zeigten auch, dass 2020 XL5 nicht für immer ein Trojaner der Erde bleiben wird. Er bleibt noch mindestens 4000 Jahre in seinem Orbit am Lagrange-Punkt 4, doch irgendwann wird er beginnen, durch den Weltraum zu wandern.

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Erd-Trojaner könnten in Zukunft sogar eine Quelle für Ressourcen sein

Die Suche nach dem Erd-Trojaner war nicht einfach, erinnert sich der Co-Autor der Studie, Cesar Briceño: „Das waren sehr herausfordernde Beobachtungen, weil das Objekt zum Sonnenaufgang sehr tief am westlichen Horizont stand“. Doch die Entdeckung von Erd-Trojanern ist für die Weltraumforschung von großer Bedeutung: Die Asteroiden bestehen aus Material, das noch aus der Zeit stammt, in der unser Sonnensystem entstanden ist – Forschenden könnte das einen Blick in die Vergangenheit bis hin zur Entstehung des Sonnensystems ermöglichen.

„Wenn wir in der Lage sind, mehr Erd-Trojaner zu entdecken und wenn manche von ihnen Umlaufbahnen mit geringeren Neigungen haben, könnten sie günstiger zu erreichen sein als der Mond“, betont Briceño. „Sie könnten eine ideale Basis für die fortgeschrittene Erforschung des Sonnensystems sein oder sogar eine Quelle für Ressourcen.“ Doch zuerst muss man die Erd-Trojaner finden – sie machen es der Forschung nicht leicht. (tab)

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