Asteroid oder Komet? Das war die Frage, die sich Astronomen stellten, nachdem sich ein Asteroid namens Scheila unerwartet aufgehellt hatte und scheinbar einen Schwanz und ein Koma hervorgebracht hatte. Follow-up-Beobachtungen des Swift-Satelliten und des Hubble-Weltraumteleskops zeigen jedoch, dass diese Veränderungen wahrscheinlich auftraten, nachdem Scheila von einem viel kleineren Asteroiden getroffen wurde.
"Kollisionen zwischen Asteroiden erzeugen Gesteinsfragmente, von feinem Staub bis zu riesigen Felsblöcken, die Planeten und ihre Monde treffen", sagte Dennis Bodewits, Astronom an der Universität von Maryland im College Park und Hauptautor der Swift-Studie. "Dies ist jedoch das erste Mal, dass wir nur wenige Wochen nach dem Zusammenstoß einen fangen können, lange bevor die Beweise verblassen."
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Am 11. Dezember 2010 zeigten Bilder aus der Catalina Sky Survey der Universität von Arizona, einem Projekt des NASA-Programms zur Beobachtung erdnaher Objekte, dass die Scheila doppelt so hell wie erwartet war und in ein schwaches kometenähnliches Leuchten getaucht war. Die Astronomen schauten sich die archivierten Bilder der Umfrage an und schlossen daraus, dass der Ausbruch zwischen dem 11. November und dem 3. Dezember begann.
Drei Tage nach Bekanntgabe des Ausbruchs nahm das Ultraviolett / Optische Teleskop (UVOT) von Swift mehrere Bilder und ein Spektrum des Asteroiden auf. Ultraviolettes Sonnenlicht bricht die die Kometen umgebenden Gasmoleküle auf. Wasser wird beispielsweise in Hydroxyl (OH) und Wasserstoff (H) umgewandelt. Keine der in Kometen am häufigsten identifizierten Emissionen wie Hydroxyl oder Cyan (CN) zeigte sich jedoch im UVOT-Spektrum. Das Fehlen von Gas um Scheila veranlasste das Swift-Team, die Idee abzulehnen, dass Scheila tatsächlich ein Komet war und dass freiliegendes Eis für die Aufhellung verantwortlich war.
Hubble beobachtete die verblassende Staubwolke des Asteroiden am 27. Dezember 2010 und am 4. Januar 2011. Bilder zeigen, dass der Asteroid im Norden von einer hellen Staubwolke und im Süden von einer schwächeren flankiert wurde. Die doppelten Federn, die sich als kleine Staubpartikel bildeten, die durch den Aufprall ausgegraben wurden, wurden durch Sonnenlicht vom Asteroiden weggedrückt.
Die Wissenschaftsteams der beiden Weltraumobservatorien fanden heraus, dass die Beobachtungen am besten durch eine Kollision mit einem kleinen Asteroiden erklärt werden konnten, der in einem Winkel von weniger als 30 Grad auf Scheilas Oberfläche aufprallte und einen Krater mit einem Durchmesser von 1.000 Fuß hinterließ. Laborexperimente zeigen, dass ein direkterer Schlag wahrscheinlich nicht zwei unterschiedliche Staubwolken erzeugt hätte. Die Forscher schätzten, dass der Absturz mehr als 660.000 Tonnen Staub ausstieß - das entspricht fast der doppelten Masse des Empire State Building.
"Die Hubble-Daten lassen sich am einfachsten durch den Aufprall eines zuvor unbekannten Asteroiden mit einem Durchmesser von etwa 100 Fuß und einer Geschwindigkeit von 18.000 km / h erklären", sagte Hubble-Teamleiter David Jewitt von der University of California in Los Angeles. Hubble sah im Gegensatz zu seinen Beobachtungen von P / 2010 A2, der ersten identifizierten Asteroiden-Kollision, aus dem Jahr 2009 keine diskreten Kollisionsfragmente.
Scheila hat einen Durchmesser von ungefähr 113 km und umkreist die Sonne alle fünf Jahre.
"Die Staubwolke um Scheila könnte 10.000-mal so massiv sein wie die, die während der UMD-geführten Deep Impact-Mission der NASA aus dem Kometen 9P / Tempel 1 ausgestoßen wurde", sagte Co-Autor Michael Kelley, ebenfalls an der University of Maryland. „Durch Kollisionen können wir in Kometen und Asteroiden hineinschauen. Ejecta, das von Deep Impact ausgelöst wurde, enthielt viel Eis, und das Fehlen von Eis in Scheilas Innenraum zeigt, dass es völlig anders ist als Kometen. "
Die Studien werden in der Ausgabe vom 20. Mai von The Astrophysical Journal Letters veröffentlicht.
Quelle: NASA Goddard
