Das SonnensystemTeil 12

Peter Hauschildtyeti@hs.uni-hamburg.de

Hamburger SternwarteGojenbergsweg 112

21029 Hamburg

24. Januar 2019

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Übersicht Teil 12

I Streuner des SonnensystemsI AsteroidenI MeteoritenI Kometen

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Asteroiden

I nach Entdeckung von Uranus:I → mehr unbekannte PlanetenI Idee: Titius-Bode ReiheI Abstand Sonne-Planet steigt um das 1.4-2 fache pro

PlanetI damals bekannte Ausnahme:I Mars → Jupiter: Faktor 3I falls Reihe korrekt →I sollte Planet zwischen Mars und Jupiter sein

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Asteroiden

I Suchaktion wurde organisiertI erster Erfolg:I Piazzi, 1. Jan. 1801I kurz danach wieder verloren (hinter Sonne!)I Gauss → BahnberechnungI → Position vorhergesagtI wiedergefunden am 31. Dez. 1801I sehr nahe an vorhergesagter Position!I → Ceres

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Ceres

I 2.77 AUI 4.6 yr UmlaufzeitI aber nur 918 km

DurchmesserI → zu klein für echten

PlanetenI → Asteroid, Kleinplanet

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Asteroiden

I Suche ging weiterI 28. Mar. 1802 →I Olbers findet PallasI fast selber Orbit wie CeresI aber nur 522 km DurchmesserI → nicht der gesuchte PlanetI 1804: Juno, 1807: Vesta . . .I >1850: hunderte ...I 1891, Max Wolf: PhotographieI → Wolf findet 228 Asteroiden

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Asteroiden

I heute: viele jeden MonatI meistens:

AmateurastronomenI nach Bestätigung →

Nummer/NameI 1 Ceres, 2 PallasI 3834 Zappafrank: (1994)

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Asteroiden

I geschätzt: 100000+I Asteroiden sind klein:I Ceres: 30% der

GesamtmasseI 3 größer als 300 kmI 30: 200–300 kmI 200: > 100 kmI bilden Asteroidengürtel

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Asteroiden

I Dichte trotzdem nicht sehr hochI mittlerer Abstand zwischen Asteroiden:I 106 km . . .I Asteroiden können Erdbahn kreuzen (s.u.)I Asteroidengürtel von Jupiter stark beeinflusstI Simulation: kein Jupiter →I Erd-Klasse Planet bildet sich!

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Asteroiden

I Jupiter wirft die meisten Planetesimale rausI → Asteroidengürtel bildet sichI Jupiter kann nicht Bahnen (exzentrisch) erklärenI → Bildung + Durchgang Mars-Klasse ObjekteI daher unser Mond??

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Kirkwood Lücken

I Lücken bei einfachenfraktionalen JupiterPerioden

I 1/3, 2/5, 3/7, 1/2 . . .I Anhäufungen bei 2/3, 3/4

(ähnlicher Effekt)

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Trojaner

I Jupiter fängt Asteroidenein

I Lagrange Punkte L4 undL5

I → stabile Bahnen

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Asteroiden

I können Erdbahn kreuzenI Beispiel: 433 Eros

(23Mkm min.Entfernung)

I Near-Earth Asteroids(NEOs)

I 1994 XM1: 105000 km . . .I Helligkeitsvariation →

Form

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Asteroiden

I Raumsonden → 3Asteroiden

I Galileo (1999) → 951Caspra

I NEAR (1997) → 253Mathilde

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Asteroiden

I Gaspra: 19× 12× 11 km(Movie)

I Ida: 56× 24× 21 kmI Mathilde: 70× 50× 50 kmI Gaspra + Ida: GesteinI Mathilde: Kohlenstoff

VerbindungenI Hinweise auf

Zusammenstösse!

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Ida

I Ida hat einen Mond:I DaktylI ca. 1.6× 1.4× 1.2 kmI Entfernung: 100 kmI Bei Kollision entstanden?I ähnlich: Pallas

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Hirayama Familien

I Gruppen von Asteroide mit fast gleichen OrbitsI Fragmentation eines größeren AsteroidenI rel. Geschwindigkeiten: ca. 1–5 km/sI dabei können sich solche Klassen bilden

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Meteoriten

I Asteroiden können mit der Erde zusammenstoßenI meistens sehr kleine StückeI verglühen in der ErdatmosphäreI → SternschnuppenI aber wenn groß genug →

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Meteoriten

I Definitionen:I Asteroid/Planetoid: KleinplanetI KometI Meteor: Leuchterscheinung in der AtmosphäreI Meteorit: was auf der Erde übrig bleibtI Meteorid: im Weltraum vor dem ZusammenstoßI Feuerball: Besonders heller Meteor (Movie)

I tägliche viele Meteore!I normal: Verglühen in der AtmosphäreI selten: Erreichen der Erdoberfläche

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Meteoriten

I Einschlag samt Krater(Movie)

I Berringer Krater(Winslow, Arizona)

I 1.2 km Durchmesser,200m tief

I 50000 yr altI Meteorit war ca. 50m

gross, 100 km/s schnellI → 20Mton TNT

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Meteoriten

I das kann Folgen haben!I 9.10.1992, Peetskill, NY

(Movie)I 12 kg MeteoritI Autoversicherung deckt

das nicht ab!I aber Auto+Meteorit

wurden für 10 tausendeverkauft!

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Meteoriten

I größere Einschläge wurdengefunden

I Schicht ausIndium-reichem Material

I ca. 65Myr alt

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Meteoriten

Gravity GradientI Chicxulub (Yucatan, Mexiko)I 68Myr, 170km DurchmesserI 10–20km Asteroid?

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Meteoriten

I Vredefort (RSA)I 2Gyr, 300km Durchmesser

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Meteoriten

I Nördlinger Ries (Deutschland)I 15Myr, 24km Durchmesser

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Meteoriten

I Verteilung auf der ErdeI Ozeane → kein sichtbarer Krater!

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Meteoriten

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Meteoriten

I Große Impaktsselten . . .

I aber nichtunmöglich

I 10km ObjektImpakt/100Myr?

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Meteoriten

I Computersimulationen:I 1000 Einschläge pro 100 000 yrI meistens Tunguska KlasseI ein 5km Objekt Einschlag . . .I über 10 000 Jahre 13M Tote (bei 5G Menschen)I Ozean Einschlag → Tsunami!

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Meteoriten

I Abwehr Strategien:I Blow-it-up →

unmöglich für KillerasteroidenI Ablenken →

machbar falls früh erkannt

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Meteoritentypen

I SteinmeteoritenI sehr ähnlich normalem

Gestein der ErdeI Fusion CrustI → durch Schmelzen beim

Eintritt!

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Meteoritentypen

I SteinmeteoritenI enthalten manchmal

Eisen-EinschlüsseI 95% aller MeteoritenI aber nur selten gefunden!

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Meteoritentypen

I steiniger EisenmeteoritI Gestein + Eisen gleich

häufigI ca. 1% aller Meteoriten

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Meteoritentypen

I EisenmeteoritI 10–20% NickelI ca. 4% aller MeteoritenI bevor 2000BC →I einzige Quelle von Eisen!

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Meteoritentypen

I 75% aller Eisenmeteorite→

I einzigartigeKristallstruktur

I Widmanstätten MusterI brauchen Myr langsame

Kühlung!I → nur echte MeteoritenI Entstehung durch

Zerschlagung einesgrossen Asteroiden?

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Meteoritentypen

I sehr seltene Art:Kohlenstoff Chondrite

I

Kohlenstoff+VerbindungenI 20% Wasser, organische

Verbindungen!I wie im Original-Nebel?I Allende Meteor: Isotopen→ SN!

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Kometen

KometHyakutake (1996)

I P < 200 yr:kurzperiodischeKometen

I P > 200 yr:langperiodischeKometen

I ca. 10 neu entdeckte Kometen/yrI ca. 1 großer Komet/10yr

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Kometen

I Aufbau einesKometennahe derSonne

I Kern: H2O,NH3, CH4,CO2, C2N2,Staub

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Kometen

I Nukleus vonKomet Halley

I aufgenommenvon Giotto1986

I 15 km× 8 km

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Komet Kohoutek (1974)

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Kometen

I Schweif zeigt immer weg von derSonne

I nur für d < 2AUI besteht aus Ausgasungen des

KernsI Strahlungsdruck der Sonne →

SchweifI sehr unterschiedlich von Komet

zu Komet!

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Komet Mrkos (1957)

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Komet Arend-Roland (1957)

I GegenschweifI Ende des Staub-SchweifesI → Orientierungseffekt!

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Komet Halley

I erster entdeckerkurzperiodischer Komet

I 76 yr Periode, seit 88BCbeobachtet

I sehr exzentrische Bahn

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Komet Halley

I sehr gut zu beobachtenI Überlagerung von 3 BilderI Sterne ’lang’ wegen

Bewegung des Kometen!

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Kometen

I stammen meistens aus dem Kuiper-GürtelI oder der Oort-Wolke

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Kuiper-Gürtel Objekt

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Kometen

I Bahnstörung durch Jupiter →kurzperiodischer Komet

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Kometen

Komet West 1976I endliche Lebensdauer!I 0.5− 1% Verlust pro OrbitI → Komet überlebt ca. 100 Orbits

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Kometen

I Reste bleiben auf BahnI → produziert Meteoritenschwarm

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Kometen

I Kern eines Kometen kann mit Erde kollidieren!I → Tunguska Event (1908)?I Explodiert vor Einschlag?

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