1I/ʻOumuamua

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Asteroid
1I/ʻOumuamua
Aufnahme mit dem William-Herschel-Teleskop. 1I/ʻOumuamua ist der Punkt in der Bildmitte. Wegen der schnellen Bewegung des Asteroiden erscheinen die Hintergrundsterne als Lichtstreifen.
Aufnahme mit dem William-Herschel-Teleskop. 1I/ʻOumuamua ist der Punkt in der Bildmitte. Wegen der schnellen Bewegung des Asteroiden erscheinen die Hintergrundsterne als Lichtstreifen.
Eigenschaften des Orbits (Animation)
Epoche: 31. Oktober 2017 (JD 2.458.057,5)

Orbittyp interstellar (hyperbolisch)
Familie  
Exzentrizität 1,1995 ± 0,0002
Perihel – Aphel 0,2553 ± 0,0001 AE – ∞ AE
Neigung der Bahnebene 122,686° ± 0,007°
Länge des aufsteigenden Knotens 24,599° ± 0,0003°
Argument der Periapsis 241,702° ± 0,013°
Mittlere Orbitalgeschwindigkeit 26,2 km/s
Physikalische Eigenschaften
Mittlerer Durchmesser effektiv etwa 200 m[1]
bei Annahme einer Albedo von 0,04
Abmessungen (zigarrenförmig) →siehe Phys. Eigen.
Rotationsperiode kein konsistenter Wert
Absolute Helligkeit 22,08 ± 0,4453 mag
Spektralklasse D[1]
Geschichte
Entdecker Pan-STARRS
Datum der Entdeckung 19. Oktober 2017
Andere Bezeichnung 1I/2017 U1, A/2017 U1, C/2017 U1 (PANSTARRS)
Quelle: Wenn nicht einzeln anders angegeben, stammen die Daten von JPL Small-Body Database Browser. Bitte auch den Hinweis zu Asteroidenartikeln beachten.

1I/ʻOumuamua (vorher A/2017 U1 und C/2017 U1 (PANSTARRS), Aussprache Zum Anhören bitte klicken! [oʊˈmuːəˈmuːə]) ist das erste interstellare Objekt, das innerhalb des Sonnensystems beobachtet wurde.[2][3] Das Objekt wurde am 19. Oktober 2017 durch das Pan-STARRS-Teleskop auf Hawaii entdeckt, nachdem es bereits 5 Tage zuvor, am 14. Oktober 2017, die Erde in einer Entfernung von etwa 24 Mio. Kilometern passiert hatte. Zum Zeitpunkt der Entdeckung befand sich das Objekt bereits wieder 0,2 AE von der Erde entfernt. Aufgrund seiner Bahneigenschaften hielt man es ursprünglich für einen Kometen. Als bei genaueren Beobachtungen keinerlei Schweif oder Koma beobachtet wurde, klassifizierte man das Objekt etwa eine Woche später als Asteroid.[4]

Flugbahn[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Beschreibung der Flugbahn[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die Bahn von A/2017 U1 im inneren Sonnensystem.
Das Zeitfenster der Annäherung ʻOumuamuas an die Sonne.
Die scheinbare Helligkeit (Magnitude) von ʻOumuamua zwischen 2015 und 2020.

Der Asteroid flog nahezu senkrecht zur Bahnebene der Planeten in das Sonnensystem ein. Am 2. September 2017 durchquerte er zwischen Sonne und Merkur die Ekliptikebene. Rückrechnungen ergaben eine Herkunftsrichtung aus dem Sternbild Leier, nicht weit entfernt von dessen Hauptstern Wega.[5] Hierbei ist aber zu beachten, dass sich die Wega infolge ihrer Raumbewegung vor etwa 300.000 Jahren nicht dort befand, wo sie sich jetzt befindet. Diese Richtung entspricht in etwa dem Sonnenapex, der Bewegungsrichtung des Sonnensystems bezüglich der Sterne der näheren Umgebung. Am 9. September 2017 durchlief das Objekt den Scheitelpunkt seiner Laufbahn mit einer Geschwindigkeit von 87,3 Kilometern pro Sekunde und einem Abstand von 37,6 Millionen Kilometern zur Sonne.[6]

Am 14. Oktober 2017 flog der Asteroid in einem Abstand von etwa 24 Millionen Kilometern an der Erde vorbei, was etwa 60‑mal so weit entfernt ist wie der Mond. Das Objekt bewegt sich jetzt mit abnehmender Geschwindigkeit in Richtung Sternbild Pegasus und wird das Sonnensystem auf dieser Bahn wieder verlassen.[7]

Der Asteroid weist eine Bahnexzentrizität von e = 1,2 auf, sodass seine Umlaufbahn hyperbolisch ist.

Andere Objekte auf hyperbolischen Bahnen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Man kennt auch einige Kometen, deren Bahnexzentrizitäten ebenfalls größer als 1,0 sind, beispielsweise den Kometen C/1980 E1 (Bowell), der eine Bahnexzentrizität von 1,0577 aufweist.[8] Dieser Komet gelangte aus der Oort’schen Wolke in das Innere unseres Sonnensystems. Dabei wurde seine Bahn während seiner nahen Jupiter-Passage auf eine hyperbolische Bahn abgelenkt.[9] Die Raumsonden Pioneer 10, Pioneer 11, Voyager 1 und Voyager 2 befinden sich ebenfalls auf hyperbolischen Bahnen und kehren nie zu unserem Sonnensystem zurück. Die Sonden erreichten die dritte kosmische Geschwindigkeit () durch Swing-by-Manöver an Jupiter und Saturn.

Physikalische Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Künstlerische Darstellung von 1I/ʻOumuamua.

Zur näheren Bestimmung wurde ʻOumuamua mit mehreren Teleskopen beobachtet, darunter Pan-STARRS1, das Canada-France-Hawaii Telescope, das Gemini-South-Observatorium, das Very Large Telescope, das United Kingdom Infrared Telescope und das Keck-Observatorium.

Die außergewöhnlich starken Helligkeitsschwankungen mit Perioden von 6,9 bis 8,3 Stunden lassen auf ein zigarrenförmiges Objekt schließen, mit einem Achsenverhältnis von mehr als 5:1 für die beiden größten Achsen. In einer Auswertung aller verfügbarer photometrischer Beobachtungsdaten konnte keine Rotationsperiode gefunden werden, die die beobachteten Helligkeitsschwankungen ausreichend erklären kann. ʻOumuamua rotiert also wahrscheinlich nicht um eine seiner Hauptachsen, sondern bewegt sich taumelnd durchs All. Wahrscheinlich verließ er bereits in diesem Zustand sein ursprüngliches Planetensystem. Eine Dämpfung der unregelmäßigen Rotation durch innere Reibung wird mindestens eine Milliarde Jahre benötigen, möglicherweise auch erheblich länger.[10][1] Diese ungewöhnliche Form nährte Spekulationen, es könne sich um ein außerirdisches Raumschiff handeln.[11]

Es konnte keinerlei Staub in der Nähe des Objektes gefunden werden, woraus geschlossen wird, dass ʻOumuamua kein Wasser enthält und aus Gestein oder Metall besteht.[1] Da seine Oberfläche mutmaßlich durch den Milliarden Jahre lang andauernden Beschuss mit kosmischer Strahlung dunkel geworden ist, geht man von einer niedrigen Albedo aus. Bei einem für inaktive Asteroiden typischen Wert von 0,04 ergibt sich ein mittlerer Radius von 102 ± 4 m. Eine genaue Abschätzung der Größe ist schwierig und abhängig von verschiedenen Annahmen. Je nach angenommener Albedo, innerer Zugfestigkeit, Rotationsachse und Dichte ergeben sich verschiedene Abmessungen (die Abmessungen sind grobe Näherungswerte, als Form wird vereinfacht ein Ellipsoid angenommen):[1]

  • Im Fall, dass der Asteroid um seine kürzeste Achse rotiert, muss er durch eine innere Zugspannung zusammengehalten werden. Ein Rubble Pile oder ein Doppelasteroid wären damit ausgeschlossen. Nimmt man für die Albedo einen Wert von 0,04 an, ergeben sich daraus die Abmessungen 800 × 80 × 80 m, bei einem Wert von 0,2 wären es 360 × 36 × 36 m.[1]
  • Für den Fall, dass der Asteroid um seine längste Achse rotiert (eine Rotation um die mittlere Achse wäre instabil), könnte er bei einer Dichte von mehr als 1500 kg/m³ nur durch seine eigene Gravitation zusammengehalten werden. Für eine Albedo von 0,04 ergeben sich damit Abmessungen von etwa 360 × 180 × 18 m, bei einem Wert von 0,2 wären es 160 × 80 × 8 m.[1]

Seine Oberfläche ist rötlich gefärbt, so wie die Oberfläche von Kometen, D-Typ-Asteroiden und anderen Objekten des äußeren Sonnensystems. Die Farbe wird auf das Vorhandensein von organischen Stoffen zurückgeführt.[1] Farbveränderungen in den beobachteten Lichtkurven lassen auf eine variierende Oberflächenbeschaffenheit mit einer überwiegend farblich neutralen Region und einem großen roten Gebiet schließen.[10]

Variation der Helligkeit von ʻOumuamua, beobachtet an drei Tagen im Oktober 2017. Der große Schwankungsbereich ist mit einer sehr länglichen Form und einer taumelnden Drehbewegung zu erklären. Die verschiedenfarbigen Punkte stellen Messungen durch verschiedene Filter im sichtbaren und nahinfraroten Teil des Lichtspektrums dar. Die gestrichelte Linie zeigt die für ein Ellipsoid mit einem Achsenverhältnis von 1:1:10 erwartete Lichtkurve. Abweichungen von dieser Linie deuten auf eine unregelmäßige Form oder Albedo des Objekts hin.

Herkunft[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Animierte Flugbahn von ʻOumuamua

Gemäß einer Veröffentlichung unmittelbar nach der Entdeckung konnte anhand der Bahndaten mit großer Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden, dass das interstellare Objekt aus dem Oortsche-Wolke-Äquivalent des Alpha-Centauri-Systems kommt. Ebenso konnte ausgeschlossen werden, dass das interstellare Objekt von einem der Sternsysteme näher als 11 Lichtjahre oder vom Luhman-16-System kommt. Betrachtet man indes die Verteilung der Geschwindigkeiten der sonnennahen Sterne bis zu einer Entfernung von etwa 80 Lichtjahren (25 Parsec), so fügt sich sein Geschwindigkeitsvektor in dieses Verteilungsmuster ein.[12]

Benennung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Am 6. November 2017 bestätigte das Minor Planet Center die neue Bezeichnung 1I/ʻOumuamua. Dies ist eine für diesen Asteroiden neu eingeführte Klassifizierung in der Nomenklatur der Asteroiden und Kometen. Der große Buchstabe „I“ als zweites Zeichen im Namen steht hierbei für interstellares Objekt. Die führende Zahl 1 davor zählt das Objekt als erstgefundenes der genannten Kategorie. Laut Minor Planet Center sind auch die Bezeichnungen 1I, 1I/2017 U1 und 1I/2017 U1 (ʻOumuamua) korrekt. ʻOumuamua bedeutet im Hawaiischen in etwa „zuerst erreichen“. Dies solle auf seine Eigenschaft als „Bote“ aus einer fernen Vergangenheit anspielen.[13][14] Vorher war das Objekt im Schema der bisherigen Benennung vorläufig als A/2017 U1 bzw., als es zunächst für einen Kometen gehalten wurde, als C/2017 U1 (PANSTARRS) bezeichnet worden.

Suche nach Radiosignalen künstlichen Ursprungs[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das Green-Bank-Teleskop

Mitte Dezember 2017 wurde im Rahmen des Forschungsprojektes Breakthrough Listen das Radioteleskop am Green-Bank-Observatorium im US-Bundesstaat West Virginia auf ʻOumuamua gerichtet, um mögliche Signale künstlichen Ursprungs vom Asteroiden zu empfangen. Dass tatsächlich Signale von Außerirdischen empfangen werden, gilt zwar als äußerst unwahrscheinlich, aufgrund der bisher einmaligen Gelegenheit seien die Messungen aber einen Versuch wert. In vier Beobachtungsblöcken zu je zwei Stunden im L-, S-, C- und X-Band wurden über zwei Wochen hinweg Daten gesammelt. Dabei wurden keine Hinweise auf künstliche Signale oder eine Koma des Asteroiden gefunden.[15][16]

SETI hatte schon eine ähnliche Suche mit dem Allen Telescope Array in Kalifornien durchgeführt, wurde aber nicht fündig.[11]

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Alan P. Jackson et al.: Ejection of rocky and icy material from binary star systems: Implications for the origin and composition of 1I/‘Oumuamua. In: Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters. sly033, 19. März 2018, doi:10.1093/mnrasl/sly033

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: 1I/ʻOumuamua – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e f g h Karen J. Meech, Robert Weryk, Marco Micheli, Jan T. Kleyna, Olivier R. Hainaut, Robert Jedicke, Richard J. Wainscoat, Kenneth C. Chambers, Jacqueline V. Keane, Andreea Petric, Larry Denneau, Eugene Magnier, Travis Berger, Mark E. Huber, Heather Flewelling, Chris Waters, Eva Schunova-Lilly, Serge Chastel: A brief visit from a red and extremely elongated interstellar asteroid. In: Nature. 20. November 2017, doi:10.1038/nature25020.
  2. Ken Croswell: Astronomers race to learn from first interstellar asteroid ever seen. Nature News auf nature.com vom 31. Okt. 2017, doi:10.1038/nature.2017.22925.
  3. Carlos de la Fuente Marcos, Raul de la Fuente Marcos: Pole, pericenter and nodes of the interstellar minor body A/2017 U1. In: Research Notes of the AAS. 1. November 2017, Band 1, Nr. 1, doi:10.3847/2515-5172/aa96b4.
  4. JPL: Small Asteroid or Comet ‘Visits’ from Beyond the Solar System. In: jpl.nasa.gov. Jet Propulsion Laboratory California Institute of Technology, 27. Oktober 2017, abgerufen am 27. Oktober 2017 (englisch).
  5. Tilmann Althaus: Der erste interstellare Besucher? In: Spektrum.de. Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft, 26. Oktober 2017, abgerufen am 27. Oktober 2017.
  6. Interstellar Asteroid FAQs. 20. November 2017, abgerufen am 23. November 2017.
  7. Julia Merlot: Forscher sichten interstellares Objekt. In: Spiegel.de. 27. Oktober 2017, abgerufen am 27. Oktober 2017.
  8. C/1980 E1 (Bowell) in der Small-Body Database des Jet Propulsion Laboratory (englisch)., abgerufen am 7. November 2017
  9. Michael F. Ahearn, D. G. Schleicher, R. L. Millis, P. D. Feldman, D. T. Thompson: Comet Bowell 1980b. In: Astronomical Journal. Nr. 89, 1984, S. 579–591, doi:10.1086/113552, bibcode:1984AJ.....89..579A (englisch).
  10. a b Wesley C. Fraser, Petr Pravec, Alan Fitzsimmons, Pedro Lacerda, Michele T. Bannister: The tumbling rotational state of 1I/‘Oumuamua. In: Nature Astronomy. 9. Februar 2018, ISSN 2397-3366, doi:10.1038/s41550-018-0398-z.
  11. a b Mike Wall: Interstellar Visitor Stays Silent--for Now, No Signs of Aliens on ʻOumuamua. In: Scientific American. 14. Dezember 2017, abgerufen am 15. Dezember 2017 (englisch).
  12. Eric Mamajek: Kinematics of the Interstellar Vagabond A/2017 U1. In: arxiv:1710.11364. 31. Oktober 2017, abgerufen am 2. November 2017 (PDF, englisch).
  13. Robert Naeye: The first known interstellar interloper. In: Astronomy.com. 7. November 2011, abgerufen am 7. November 2017 (englisch).
  14. Gareth V. Williams: MPEC 2017-V17 : NEW DESIGNATION SCHEME FOR INTERSTELLAR OBJECTS. In: Minor Planet Center. 6. November 2017, abgerufen am 7. November 2017 (englisch).
  15. J. Emilio Enriquez, Andrew Siemion, T. Joseph W. Lazio, Matt Lebofsky, David H. E. MacMahon, Ryan S. Park, Steve Croft, David DeBoer, Nectaria Gizani, Vishal Gajjar, Greg Hellbourg, Howard Isaacson, Danny C. Price: Breakthrough Listen Observations of 1I/'Oumuamua with the GBT. In: Research Notes of the AAS. Band 2, Nr. 1, 15. Januar 2018, ISSN 2515-5172, S. 9, doi:10.3847/2515-5172/aaa6c9.
  16. Sarah Lewin: Breakthrough Listen Is Eavesdropping on Strange Interstellar Object ʻOumuamua. In: Space.com. 11. Dezember 2017, abgerufen am 15. Dezember 2017 (englisch).