In den Umlaufbahnen um die Sonne verstreut sind Gesteinsbrocken, die von den Anfängen des Sonnensystems übrig geblieben sind. Die meisten dieser Objekte, Planetoiden oder Asteroiden genannt – was „sternähnlich“ bedeutet — umkreisen Mars und Jupiter in einer Gruppe, die als Hauptasteroidengürtel bekannt ist.Der Asteroidengürtel liegt mehr als zweieinhalb Mal so weit von der Sonne entfernt wie die Erde. Es enthält Millionen von Asteroiden, nach Angaben der NASA. Die meisten von ihnen sind relativ klein, von der Größe von Felsbrocken bis zu einigen tausend Fuß Durchmesser. Aber einige sind deutlich größer.

Ursprung

Zu Beginn des Lebens des Sonnensystems wurden Staub und Gestein, die die Sonne umkreisten, durch die Schwerkraft zu Planeten zusammengezogen. Aber nicht alle Zutaten erschufen neue Welten. Eine Region zwischen Mars und Jupiter wurde zum Asteroidengürtel.

Gelegentlich fragen sich die Menschen, ob der Gürtel aus den Überresten eines zerstörten Planeten bestand oder aus einer Welt, die noch nicht ganz begonnen hat. Laut NASA ist die Gesamtmasse des Gürtels jedoch geringer als die des Mondes, viel zu klein, um ihn als Planeten zu wiegen. Stattdessen werden die Trümmer von Jupiter gehütet, wodurch verhindert wird, dass sie mit anderen wachsenden Planeten verschmelzen.

Beobachtungen anderer Planeten helfen Wissenschaftlern, das Sonnensystem besser zu verstehen. Nach einer sich entwickelnden Theorie, die als Grand Tack bekannt ist, sollen sich Jupiter und Saturn in den ersten 5 Millionen Jahren des Sonnensystems nach innen in Richtung Sonne bewegt haben, bevor sie die Richtung änderten und zum äußeren Sonnensystem zurückkehrten. Auf dem Weg dorthin hätten sie den ursprünglichen Asteroidengürtel vor sich zerstreut und dann Material zurückgeschickt, um ihn wieder aufzufüllen. „Im Grand-Tack-Modell wurde der Asteroidengürtel in einem sehr frühen Stadium gespült und die überlebenden Mitglieder beproben eine viel größere Region des Sonnennebels“, schrieb John Chambers von der Carnegie Institution for Science in einem „Perspectives“ -Artikel, der online in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde.

Unser Sonnensystem ist nicht das einzige mit einem Asteroidengürtel. Eine Staubwolke um einen Stern namens Zeta Leporis sieht einem jungen Gürtel sehr ähnlich. „Zeta Leporis ist ein relativ junger Stern – ungefähr so alt wie unsere Sonne, als die Erde entstand“, sagte Jura. „Das System, das wir um Zeta Leporis beobachtet haben, ähnelt dem, was wir in den frühen Jahren unseres eigenen Sonnensystems vermuten, als Planeten und Asteroiden entstanden sind.“ Ein Professor an der University of California, Los Angeles, Jura ist seitdem verstorben.

Andere Sterne enthalten auch Anzeichen von Asteroidengürteln, was darauf hindeutet, dass dies häufig vorkommt. Gleichzeitig zeigen Untersuchungen von weißen Zwergen, sonnenähnlichen Sternen am Ende ihres Lebens, Signaturen von Gesteinsmaterial, das auf ihre Oberfläche fällt, was darauf hindeutet, dass solche Gürtel um sterbende Systeme herum üblich sind.

Zusammensetzung

Die meisten Asteroiden im Hauptgürtel bestehen aus Fels und Stein, aber ein kleiner Teil von ihnen enthält Eisen- und Nickelmetalle. Die verbleibenden Asteroiden bestehen aus einer Mischung dieser und kohlenstoffreichen Materialien. Einige der weiter entfernten Asteroiden enthalten tendenziell mehr Eis. Obwohl sie nicht groß genug sind, um eine Atmosphäre aufrechtzuerhalten, gibt es Hinweise darauf, dass einige Asteroiden Wasser enthalten.

Einige Asteroiden sind große, feste Körper — es gibt mehr als 16 im Gürtel mit einem Durchmesser von mehr als 150 Meilen (240 km). Die größten Asteroiden, Vesta, Pallas und Hygiea, sind 250 Meilen (400 km) lang und größer. In der Region befindet sich auch der Zwergplanet Ceres. Mit einem Durchmesser von 590 Meilen (950 km) oder etwa einem Viertel der Größe unseres Mondes ist Ceres rund und wird dennoch als zu klein angesehen, um ein vollwertiger Planet zu sein. Es macht jedoch ungefähr ein Drittel der Masse des Asteroidengürtels aus.

Andere Asteroiden sind Trümmerhaufen, die durch die Schwerkraft zusammengehalten werden. Die meisten Asteroiden sind nicht ganz massiv genug, um eine Kugelform erreicht zu haben, sondern unregelmäßig und ähneln oft einer klumpigen Kartoffel. Der Asteroid 216 Kleopatra ähnelt einem Hundeknochen.

Asteroiden werden aufgrund ihrer chemischen Zusammensetzung und ihres Reflexionsvermögens oder ihrer Albedo in verschiedene Typen eingeteilt.C-Typ-Asteroiden machen mehr als 75 Prozent der bekannten Asteroiden aus. Das „C“ steht für Kohlenstoff, und die Oberflächen dieser extrem dunklen Asteroiden sind fast kohleschwarz. Kohlenstoffhaltige Chondritmeteoriten auf der Erde haben eine ähnliche Zusammensetzung, und es wird angenommen, dass es sich um Stücke handelt, die von den größeren Asteroiden zertrümmert wurden. Während C-Typ-Asteroiden im Gürtel dominieren, machen sie laut der Europäischen Weltraumorganisation nur etwa 40 Prozent der Asteroiden aus, die näher an der Sonne liegen. Dazu gehören Untergruppen von B-Typ, F-Typ und G-Typ. S-Typ-Asteroiden sind der zweithäufigste Typ und machen etwa 17 Prozent der bekannten Asteroiden aus. Sie dominieren den inneren Asteroidengürtel und werden weiter draußen seltener. Sie sind heller und haben metallisches Nickel-Eisen gemischt mit Eisen- und Magnesiumsilikaten. Das „S“ steht für silicaceous.

Im Jahr 2007 startete die NASA eine Mission, Dawn, um Ceres und Vesta zu besuchen. Dawn erreichte Vesta im Jahr 2011 und blieb dort über ein Jahr, bevor sie 2015 weiter nach Ceres reiste. Es wird bis zum Ende seiner Mission im Orbit um den Zwergplaneten bleiben.

Während der größte Teil des Asteroidengürtels aus felsigen Objekten besteht, ist Ceres ein eisiger Körper. Hinweise auf organisches Material, das von Dawn entdeckt wurde, deuten darauf hin, dass es sich weiter draußen im Sonnensystem gebildet haben könnte, bevor es im Gürtel landete. Während die organischen Stoffe nur an der Oberfläche gesehen wurden, bedeutet das nicht, dass mehr Material auf dem Zwergplaneten liegen könnte.

„Wir können nicht ausschließen, dass es andere Orte gibt, die reich an organischen Stoffen sind, die nicht von der Untersuchung beprobt wurden oder unter der Nachweisgrenze liegen“, sagte Maria Cristina De Sanctis vom Institut für Weltraumastrophysik und Weltraumplanetologie in Rom Space.com per E-Mail.

Aufbau eines Gürtels

Der Hauptgürtel liegt zwischen Mars und Jupiter, etwa zwei- bis viermal so groß wie die Entfernung zwischen Erde und Sonne, und erstreckt sich über eine Region mit einem Durchmesser von etwa 140 Millionen Meilen. Objekte im Gürtel sind in acht Untergruppen unterteilt, die nach den wichtigsten Asteroiden in jeder Gruppe benannt sind. Diese Gruppen sind die Hungarias, Floras, Phocaea, Koronis, Eos, Themis, Cybeles und Hildas.

Obwohl Hollywood oft Schiffe zeigt, die enge Anrufe durch Asteroidengürtel machen, ist die Reise im Allgemeinen ereignislos. Eine Reihe von Raumfahrzeugen ist ohne Zwischenfälle sicher durch den Asteroidengürtel gereist, darunter die New Horizons-Mission der NASA zum Pluto.“Glücklicherweise ist der Asteroidengürtel so riesig, dass trotz seiner großen Population kleiner Körper die Wahrscheinlichkeit, auf einen zu stoßen, fast verschwindend gering ist — weit weniger als eins zu einer Milliarde“, schrieb Alan Stern, der Hauptforscher von New Horizons. „Wenn Sie einem Asteroiden nahe genug kommen wollen, um ihn detailliert zu untersuchen, müssen Sie einen anstreben.“

Innerhalb des Asteroidengürtels befinden sich relativ leere Regionen, die als Kirkwood-Lücken bekannt sind. Diese Lücken entsprechen Orbitalresonanzen mit Jupiter. Die Anziehungskraft des Gasriesen hält diese Regionen weit leerer als der Rest des Gürtels. In anderen Resonanzen können die Asteroiden konzentrierter sein.

Entdeckung des Asteroidengürtels

Johann Titius, ein deutscher Astronom aus dem 18.Jahrhundert, bemerkte ein mathematisches Muster in der Anordnung der Planeten und benutzte es, um die Existenz eines zwischen Mars und Jupiter vorherzusagen. Astronomen durchsuchten den Himmel auf der Suche nach diesem vermissten Körper. Im Jahr 1800 bildeten 25 Astronomen eine Gruppe, die als Himmelspolizei bekannt war und jeweils 15 Tierkreisgrade nach dem vermissten Planeten suchte. Aber die Entdeckung des ersten Körpers in dieser Region kam von einem Nichtmitglied, dem italienischen Astronomen Giuseppe Piazzi: Er nannte ihn Ceres. Eine zweite Leiche, Pallas, wurde etwas mehr als ein Jahr später gefunden.

Für einige Zeit wurden diese beiden Objekte als Planeten bezeichnet. Aber die Entdeckungsrate dieser Objekte nahm zu, und zu Beginn des 19. Wissenschaftler erkannten schnell, dass diese zu klein waren, um als Planeten betrachtet zu werden, und sie begannen, sie Asteroiden zu nennen.Anmerkung des Herausgebers: Dieser Artikel wurde aktualisiert, um eine Korrektur vom Nov. 2, 2018. Der ursprüngliche Artikel erklärte, dass es Milliarden oder sogar Billionen von Asteroiden im Asteroidengürtel geben könnte.

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