(99942) Apophis

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Asteroid
(99942) Apophis
Apophis
Eigenschaften des Orbits (Animation)
Epoche: 30. September 2012 (JD 2.456.200,5)
Orbittyp Aten-Typ
Asteroidenfamilie
Große Halbachse 0,9223 AE
Exzentrizität 0,1911
Perihel – Aphel 0,7461 AE – 1,0985 AE
Neigung der Bahnebene 3,3320°
Siderische Umlaufzeit 323d 12 h
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 31,019 km/s
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Durchmesser 325 ± 15 m
Masse ~5·1010 kg
Albedo 0,23
Rotationsperiode 30 h 37 m
Absolute Helligkeit 19,7 mag
Spektralklasse Q-Typ
Geschichte
Entdecker R. Tucker, D. J. Tholen,
F. Bernardi
Datum der Entdeckung 19. Juni 2004
Andere Bezeichnung 2004 MN4
Quelle: Wenn nicht einzeln anders angegeben, stammen die Daten von JPL Small-Body Database Browser. Bitte auch den Hinweis zu Asteroidenartikeln beachten.

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(99942) Apophis ist ein erdnaher Asteroid des Aten-Typs von gut 300 m Durchmesser,[1] den Roy Tucker, David J. Tholen und Fabrizio Bernardi im Rahmen des University of Hawaii Asteroid Survey am Kitt-Peak-Nationalobservatorium am 19. Juni 2004 entdeckten. Beobachtungen über wenige Monate zeigten, dass der vorläufig als 2004 MN4 bezeichnete Asteroid der Erde am 13. April 2029 sehr nahe kommen wird. Kurzzeitig wurde eine Kollisionswahrscheinlichkeit von 2,7 % berechnet und eine Einstufung von 4 auf der Turiner Risikoskala mit entsprechendem Medienecho vorgenommen.[2] Tage später wurde er auf älteren Fotos identifiziert, seine Bahn viel weniger unsicher und eine Kollision 2029 ausgeschlossen. Diesen neuen Berechnungen nach wird er 2029 über den Ring der geostationären Satelliten hinweg an der Erde vorbei fliegen. Bei diesem Jahrtausendereignis wird er eine scheinbare Helligkeit von 3,3m erreichen, aber im Feldstecher punktförmig bleiben.

Dieser nahe Vorbeiflug wird seine Bahn drastisch verändern. Allerdings wird die Erde auch die neue Bahn des Asteroiden jährlich am 13. April kreuzen. Bereits 2036 gibt es eine erneute Annäherung. Der Abstand ist noch nicht genau bekannt, da kleine Unsicherheiten bezüglich der Position am 13. April 2029 nach der Ablenkung schnell anwachsen.[3]

Zwischen 2008 und 2011 stand Apophis nahe der Sonne und war deshalb unbeobachtbar. In dieser Zeit bestand ein Restrisiko für eine Kollision 2036,[4] das Anfang 2012 auf Basis optischer Messungen ausgeräumt wurde.[5] Dieser Befund wurde durch viel präzisere Radarmessungen während der Konjunktion Anfang 2013 auf das gesamte 21. Jahrhundert ausgedehnt.[6] Apophis ist damit nur noch von wissenschaftlichem Interesse.

Seine Entdecker benannten 2004 MN4 nach der ägyptischen Gottheit, gleichzeitig ein Antagonist in der Science-Fiction-Serie Stargate: „Apophis“.[7]

Bahn[Bearbeiten]

Bis 2029 bewegt sich Apophis in einem Abstand von 0,746 (Perihel) bis 1,098 (Aphel) Astronomischen Einheiten in 323 Tagen und 12 Stunden um die Sonne. Die Bahnexzentrizität beträgt somit 0,191. Seine Bahn ist mit 3,331 Grad nur gering gegen die Ekliptik geneigt und kreuzt die Erdbahn mit einer Relativgeschwindigkeit von 5,87 km/s. Er rotiert einmal in 30 Stunden und 37 Minuten um seine Achse. Die Ausrichtung der Achse ist noch nicht genau bekannt, aber für die Richtung des Jarkowski-Effekts wichtig.

Apophis wird die Erde am 13. April 2029 in mehr als 31.000 Kilometer über der Erdoberfläche passieren. Dabei fliegt er mit etwa 7,4 km/s über den Ring der geostationären Satelliten hinweg. Die Nähe zur Erde wird seine Bahn und Eigenrotation erheblich verändern, insbesondere wird seine große Halbachse auf über 1,1 AE ansteigen, sodass er dann als Apollo-Typ gilt.[5]

Mögliche Folgen eines Einschlags[Bearbeiten]

Apophis würde im Falle eines Einschlags eine Energie von etwa 900 Megatonnen (TNT-Äquivalent) freisetzen. Zum Vergleich: Die größte von Menschen verursachte Nuklearexplosion (durch die Zar-Bombe) entsprach 50 Megatonnen TNT. Die Energiefreisetzung eines Erdbebens der Stärke 8,0 entspricht etwa 1000 Megatonnen TNT.

Die genauen Folgen eines Einschlags würden von der Zusammensetzung des Asteroiden sowie dem Ort und Winkel des Einschlags abhängen. Bei einem Einschlag auf dem Festland würden zwar regional massive Schäden entstehen; jedoch könnte bereits eine Entfernung von etwa 250 Kilometer vom Einschlagpunkt ausreichend sein, um mit einer sehr hohen Wahrscheinlichkeit zu überleben. Bei einem Einschlag in tiefes Wasser bestünde eine großräumige Gefahr massiver Tsunamis, die an nahen Küsten eine Höhe von mehr als 100 Metern erreichen dürften, an fernen Küsten 30 Meter.

Für globale Zerstörungen müsste die Einschlagenergie 100-fach größer sein.

Chronik der Prognosen und Beobachtungen[Bearbeiten]

Der in den Medien verbreitete ursprüngliche NASA-Bericht vom 23. Dezember 2004[8] nannte eine Einschlagwahrscheinlichkeit von „etwa 1 zu 300“. Die tatsächliche Schätzung der NASA betrug zu diesem Zeitpunkt 1 zu 233 und führte zur Einstufung auf der Stufe 2 der Turiner Skala. Im weiteren Verlauf des Tages wurde die NASA-Schätzung (nach 64 Beobachtungen) auf 1 zu 62 (entsprechend 1,6 Prozent) erhöht. Damit wurde Stufe 4 der Turiner Skala erreicht. Apophis ist damit das erste Objekt, das überhaupt, wenn auch nur kurzzeitig, eine höhere Gefahreneinschätzung als Stufe 1 erreichte. Auf der Palermo-Skala erreichte die Risikobewertung des Einschlags den Wert 1,80.

Am 24. Dezember 2004 wurde die Wahrscheinlichkeit zunächst mit 1 zu 42 (2,4 Prozent) und später (nach 101 Beobachtungen) mit 1 zu 45 (2,2 Prozent) angegeben.

Am 27. Dezember 2004 wurde die Einschlagwahrscheinlichkeit (nach 176 Beobachtungen) auf 1 zu 37 (2,7 Prozent) erhöht. Im Lauf dieses Tages wurde durch die zusätzliche Auswertung älterer Aufnahmen die Genauigkeit der Bahndaten erheblich verbessert. Damit konnte ein Zusammenstoß ausgeschlossen werden,[9] eine Passage innerhalb der Roche-Grenze allerdings noch nicht. Dies folgte am 3. Februar 2005 mit der Bekanntgabe der Ergebnisse einer mehrtägigen Doppler-Radar-Vermessung durch das Arecibo-Observatorium.[10]

Die Einstufung auf der Turiner Skala wurde für 2029 auf 0 gesenkt, für 2036 jedoch auf 1 belassen. Das bedeutete, dass die Verteilung für die möglichen Positionen am 13. April 2036 noch so ausgedehnt war, dass sie die Erde einschloss. Die Bahnen, welche die Erde treffen würden, lagen für die Begegnung im Jahr 2029 nur um wenige 100 m auseinander. Dass dieses Gravitational keyhole getroffen würde, war noch nicht ausgeschlossen. Zudem war die genaue Lage des keyholes selbst noch unsicher: Neuere Arbeiten führten zwar zu einem besseren Verständnis der möglichen Bahnstörungen, mangels neuer Daten aber noch nicht zu genaueren Vorhersagen – eine ähnliche Situation wie bei 1950 DA.[3] Am 14. Dezember 2006 stiftete die Planetary Society einen Preis im Wert von 50.000 Dollar für ausgearbeitete Vorschläge, wie durch eine Mission zu Apophis innerhalb eines Jahrzehnts seine Bahn so genau zu bestimmen sei, dass vom Ergebnis eine Entscheidung über Abwehrmaßnahmen abhängig gemacht werden könnte.

Die Gewinner wurden am 26. Februar 2008 bekannt gegeben. Bei den Missionen handelte es sich sämtlich um Sonden, die den Asteroiden nur begleiten sollten[11] – das Interesse galt schließlich dessen Schwerpunkt, nicht einer willkürlichen Einschlagstelle.

Verwirklicht wurde keiner dieser Vorschläge, denn eine Neuauswertung bisheriger Beobachtungen reichte aus, ein Treffen des Keyholes sicher ausschließen zu können: Am 7. Oktober 2009 senkte die NASA die Wahrscheinlichkeit für eine Kollision 2036 von 1 zu 45.000 auf 1 zu 250.000.[4] Die Einstufung auf der Turiner Skala wurde auf 0 gesenkt und der Wert auf der Palermo-Skala wurde negativ. Letzteres bedeutet, dass die Einschlagwahrscheinlichkeit von Apophis nun geringer war, als dass ein beliebiges anderes Objekt vergleichbarer Größe die Erde trifft.

Im Januar 2013 wurde mit dem Weltraumteleskop Herschel die Wärmestrahlung von Apophis gemessen und durch Vergleich mit dem reflektierten Licht sein Durchmesser zu 325 ± 15 m geschätzt. Die Form und Rotationsachse sind weiterhin unbekannt.[12]

Weblinks[Bearbeiten]

 Commons: Apophis (Asteroid) – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten]

  1. Spiegel-Online: Kosmischer Störenfried größer als angenommen, 10. Januar 2013
  2. astronews.com: Möglicher Treffer am 13. April 2029, eine der seriöseren Nachrichtenmeldungen am 27./28. Dezember 2004.
  3. a b J.D. Giorgini u. a.: Predicting the Earth encounters of (99942) Apophis. Icarus 193, 2008, S. 1–19, (online).
  4. a b NASA/JPL: Nasa Refines Asteroid Apophis' Path Toward Earth. 7. Oktober 2009.
  5. a b D. Bancelin u. a.: Asteroid (99942) Apophis: new predictions of Earth encounters for this potentially hazardous asteroid. A&A 544, 2012, doi:10.1051/0004-6361/20111798, (online) (PDF; 376 kB)
  6. Sky & Telescope: Asteroid Apophis Takes a Pass in 2036, 10. Januar 2013.
  7. Bill Cooke (astronomy.com): Asteroid Apophis set for a makeover, 18. August 2005.
  8. NASA/JPL: Near-Earth Asteroid 2004 MN4 Reaches Highest Score To Date On Hazard Scale. 23. Dezember 2004 mit Update am Folgetag.
  9. Possibility of an Earth Impact in 2029 Ruled Out for Asteroid 2004 MN4. 27. Dezember 2004.
  10. NASA/JPL: Radar Observations Refine the Future Motion of Asteroid 2004 MN4. 3. Februar 2005.
  11. Apophis Mission Design Competition
  12. Herschel intercepts Asteroid Apophis. 9. Januar 2013, abgerufen am 25. Januar 2013 (englisch).