(486958) Arrokoth

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Asteroid
(486958) Arrokoth
Arrokoth, aufgenommen am 1. Januar 2019 von New Horizons, 7 Min. vor der engsten Annäherung.
Arrokoth, aufgenommen am 1. Januar 2019 von New Horizons, 7 Min. vor der engsten Annäherung.
Eigenschaften des Orbits (Animation)
Epoche: 27. April 2019 (JD 2.458.600,5)
Orbittyp Cubewano
Große Halbachse 44,63 AE
Exzentrizität 0,051
Perihel – Aphel 42,376 AE – 46,883 AE
Neigung der Bahnebene 2,45°
Länge des aufsteigenden Knotens 159°
Argument der Periapsis 181,1°
Siderische Umlaufzeit 298 a 2 M
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Durchmesser 31,7 ± 0,5 km
19,5 km („Ultima“)
14,2 km („Thule“)
Albedo 0,04–0,10 [1]
0,04–0,15 [2]
Rotationsperiode 15 ± 1 h
Absolute Helligkeit 11,1 mag
Geschichte
Entdecker Hubble-Weltraumteleskop
Datum der Entdeckung 26. Juni 2014
Andere Bezeichnung 2014 MU69
1110113Y[1]
Quelle: Wenn nicht einzeln anders angegeben, stammen die Daten von JPL Small-Body Database Browser. Die Zugehörigkeit zu einer Asteroidenfamilie wird automatisch aus der AstDyS-2 Datenbank ermittelt. Bitte auch den Hinweis zu Asteroidenartikeln beachten.

(486958) Arrokoth[3], provisorische Bezeichnungen 2014 MU69 und Ultima Thule, ist ein transneptunisches Objekt (TNO). Es besteht aus zwei Körpern, die sich berühren (englisch contact binary) und hat eine Umlaufzeit von etwa 298 Jahren,[4] der maximale Durchmesser beträgt 31,7 km, wovon 19,5 km auf die größere Komponente Ultima und 14,2 km auf die kleinere Thule entfallen; die scheinbare Helligkeit beträgt 26,8 mag.[1][2][5] Die Bahn ist beinahe kreisförmig und nur wenig gegen die Ekliptik geneigt. Aufgrund der Bahneigenschaften handelt es sich um ein kaltes klassisches Kuipergürtelobjekt. Kalt bezieht sich in diesem Fall nicht auf die Temperatur, sondern darauf, dass die Umlaufbahn seit der Entstehung des Sonnensystems kaum gestört wurde. Am 1. Januar 2019 flog die Sonde New Horizons an Arrokoth vorbei. Es ist das bis dahin erdfernste Objekt, das von einer Sonde aus der Nähe untersucht wurde.[6]

Entdeckung und Benennung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine animierte Version der Bilder der Entdeckung, in Abständen von 10 Minuten erstellt. 2014 MU69 ist in den grünen Kreisen.

Zu Beginn der Mission New Horizons war das Objekt noch nicht bekannt. (486958) 2014 MU69 wurde am 26. Juni 2014 bei einer gezielten Suche mit dem Hubble-Weltraumteleskop nach möglichen weiteren Vorbeiflugszielen für New Horizons entdeckt und anfänglich mit 1110113Y bezeichnet. Im Oktober 2014 wurde das Objekt als eines von mehreren möglichen Zielen angekündigt[7][8] und im August 2015 ausgewählt.[9] Die offizielle Nummerierung 2014 MU69 erhielt das Objekt im Mai 2015, nachdem die Bahndaten ausreichend genau bestimmt waren.[10] Die Vergabe der Kleinplanetennummer (486958) erfolgte am 12. März 2017 in MPO 399075.

Das Objekt erhielt neben der Nummerierung einen Spitznamen, der in einem Wettbewerb vorgeschlagen wurde.[11] Im März 2018 wählte das New-Horizons-Team aus den Vorschlägen den Namen Ultima Thule ("jenseits Thule", im Sinne der bekannten Welt). Die endgültige Benennung des Objekts sollte nach dem Vorbeiflug festgelegt werden, wobei berücksichtigt werden sollte, ob es sich bei dem Objekt um ein Mehrfachsystem handelt.[12] Nach dem Vorbeiflug war klar, dass es sich um ein System aus zwei sich berührenden Körpern handelt, und so wurde der größere Teil mit Ultima und der kleinere Teil mit Thule bezeichnet.[13]

Im November 2019 gab die NASA mit Zustimmung der IAU den Namen Arrokoth für 2014 MU69 bekannt. Arrokoth bedeutet Himmel in der ausgestorbenen Sprache der Powhatan, einer Algonkin-Sprache.[3]

Erdgebundene Untersuchungen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

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(486958) 2014 MU69 verdeckte am 17. Juli 2017 das Licht eines Sterns im Stern­bild Schütze. Fünf der an der Beob­achtung betei­ligten Teleskope erfassten das Ereignis; so zeigte sich ein unregelmäßiger Umriss.

Am 3. Juni sowie am 10. und 17. Juli 2017 wurden drei Sternbedeckungen durch das Objekt erwartet. Astronomen nutzten dies, um im Vorfeld Informationen über den Durchmesser und begleitende Trümmer oder ein Ringsystem zu bekommen.[11] Die Bedeckungen am 3. Juni und 10. Juli konnten jedoch von keinem der Beobachtungspunkte festgestellt werden. Die Wissenschaftler schlossen daraus, dass das Objekt kleiner ist, als die Beobachtungen von Hubble nahelegten, und die Größe eher unterhalb der ursprünglich angenommenen 20 bis 40 km liegt. Das Objekt musste dementsprechend stark reflektieren, oder es handelt sich um ein binäres System oder sogar um einen Schwarm von kleinen Objekten, die bei der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben sind.[14]

Die nur rund 0,2 Sekunden währende Bedeckung vom 17. Juli 2017 legte nahe, dass das Objekt kleiner als 30 km in der Länge ist und ziemlich langgestreckt oder womöglich sogar ein zweiteiliges System ist, bei dem die einzelnen Teile jeweils 15–20 km groß sind.[15] Bis zur Begegnung mit New Horizons wurde das Objekt intensiv durch Hubble beobachtet, um möglichst genaue Bahndaten und Informationen über die Rotation zu gewinnen. Es konnte jedoch keine Rotationsperiode ermittelt werden.

Bestimmungen des Durchmessers für Arrokoth (vorläufig "Ultima Thule")
Jahr Abmessungen km Quelle
2014 30,0–45,0 Lakdawalla u. a.[1]
2014 25,0–45,0 Buie u. a.[2]
2019 31,7 +00,500,5 Stern u. a.[13]
Die präziseste Bestimmung ist fett markiert.

Untersuchung durch New Horizons[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Bahn von New Horizons zu 2014 MU69
Computergeneriertes Modell der Form von 2014 MU69. Oben die ursprünglich angenommene „Schneemann“-Form, unten das mit neueren Daten überarbeitete Modell.

(486958) Arrokoth ist das erste kleine und zugleich das am weitesten entfernte Kuipergürtel-Objekt (KBO), das von einer Sonde näher untersucht wurde. Es wird angenommen, dass das Objekt seit der Entstehung wie tiefgefroren in einem Zustand verharrt, den es schon zur Zeit der Formung des Sonnensystems vor ungefähr 4,6 Milliarden Jahre hatte, und dadurch Einblicke in die frühen Phasen der Entstehung des Sonnensystems ermöglicht.[16] Am 16. August 2018 machte New Horizons erste lang belichtete Aufnahmen von Arrokoth (vorläufig "Ultima Thule") aus über 100 Millionen Kilometern Entfernung.[17][18]

Zum Zeitpunkt der Begegnung am 1. Januar 2019 war das Objekt ungefähr 43,4 AE von der Sonne entfernt. Die Sonde flog im Abstand von 3000 km wesentlich dichter vorbei als an Pluto, dabei wurden alle Instrumente eingesetzt, wie bei der Beobachtung Plutos. Das System besteht aus zwei Körpern, die sich schon vor langer Zeit langsam einander angenähert hatten und zu einem Doppelsystem aus zwei Körpern wurden.[13]

Kurz nach dem Vorbeiflug wurde eine Reihe von Bildern des Asteroiden aufgenommen. Dabei konnte durch die Okkultation von Sternen die Form von Arrokoth besser bestimmt werden. Ging man in den ersten Tagen nach dem Vorbeiflug noch davon aus, dass der Asteroid etwa die Form eines Schneemanns aus zwei näherungsweise kugelförmigen Teilen hatte, zeigen die bis Februar 2019 übertragenen Daten, dass vor allem der größere Teil (vorläufig als „Ultima“ bezeichnet) erheblich flacher ist als zunächst angenommen wurde. Er hat etwa die Form eines Pancakes, der kleinere („Thule“) die einer verbeulten Walnuss.[19][20] Es konnten keine Monde, begleitenden Trümmer oder ein Ringsystem gefunden werden. Das Objekt hat keine nachweisbare Atmosphäre. Die Farbe ist deutlich rot. Die Farben des größeren und kleineren Teils unterscheiden sich kaum, während an der Berührungslinie das Objekt deutlich heller ist.[21] Die Rotationsachse zeigte zur Zeit der Begegnung näherungsweise in Richtung Erde und Sonne, so dass immer derselbe Teil der Oberfläche von der Sonne beschienen wird. Das erklärt, warum zuvor keine periodischen Helligkeitsveränderungen zur Rotationsbestimmung gefunden werden konnten. Die Übermittlung der Daten soll voraussichtlich ungefähr 20 Monate dauern, bis gegen Ende 2020.[22]

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d Emily Lakdawalla: Finally! New Horizons has a second target. In: Planetary Society blog. Planetary Society. 15. Oktober 2014. Archiviert vom Original am 15. Oktober 2014.
  2. a b c Marc William Buie: New Horizons HST KBO Search Results: Status Report. Space Telescope Science Institute. 15. Oktober 2014.
  3. a b Far, Far Away in the Sky: New Horizons Kuiper Belt Flyby Object Officially Named 'Arrokoth'. In: NASA. 12. November 2019, abgerufen am 12. November 2019 (englisch).
  4. : Orbits and Accessibility of Potential New Horizons KBO Encounter Targets. In: 46th Lunar and Planetary Science Conference (2015)..
  5. New Horizons extended mission target selected. In: www.planetary.org. Abgerufen am 9. November 2015.
  6. tagesschau.de: „New Horizons“ bei „Ultima Thule“ – Ein Rendezvous am Rande des Sonnensystems (Abruf 1. Januar 2019).
  7. NASA's Hubble Telescope Finds Potential Kuiper Belt Targets for New Horizons Pluto Mission. In: HubbleSite. 15. Oktober 2014.
  8. Mike Wall: Hubble Telescope Spots Post-Pluto Targets for New Horizons Probe. Space.com. 15. Oktober 2014. Archiviert vom Original am 15. Oktober 2014.
  9. Amanda Barnett: Pluto probe gets new assignment. 29. August 2015, abgerufen am 30. August 2015 (englisch).
  10. NASA’s New Horizons Team Selects Potential Kuiper Belt Flyby Target. NASA. 28. August 2015.
  11. a b New Horizons. Abgerufen am 21. Mai 2017 (englisch).
  12. Tricia Talbert: New Horizons Chooses Nickname for ‘Ultimate’ Flyby Target. NASA, 13. März 2018, abgerufen am 15. März 2018 (englisch).
  13. a b c S.A. Stern, J.R. Spencer et. al.: Overview of initial results from the reconnaissance flyby of a Kuiper Belt planetesimal: 2014 MU69. arxiv:1901.02578v1 (arxiv.org [PDF]).
  14. New Horizons: New Mysteries Surround New Horizons' Next Flyby Target. Abgerufen am 15. Juli 2017 (englisch).
  15. New Horizons' Next Target Just Got a Lot More Interesting. Abgerufen am 6. August 2017 (englisch).
  16. August 28, 2015 NASA’s New Horizons Team Selects Potential Kuiper Belt Flyby Target
  17. New Horizons erste Aufnahme von Ultima Thule. Abgerufen am 6. September 2018.
  18. Tricia Talbert: NASA’s New Horizons Makes First Detection of Kuiper Belt. In: NASA. 28. August 2018 (nasa.gov [abgerufen am 4. September 2018]).
  19. Neue Bilder von Ultima Thule lassen Forscher rätseln. Abgerufen am 11. Februar 2019.
  20. New Horizons: News Article?page=20190208. Abgerufen am 11. Februar 2019 (englisch).
  21. The PI's Perspective: We Did It — The Bullseye Flyby of Ultima Thule! Abgerufen am 20. Januar 2019.
  22. Nasa-Sonde erreicht „Ultima Thule“ am Rand unseres Sonnensystems In: Spiegel online vom 31. Dezember 2018.

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: 486958 Arrokoth – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien