Erst zum zweiten Mal in der Geschichte haben Astronomen einen neuen Minimond natürlichen Ursprungs entdeckt, der die Erde umkreist. Der Minimoon, bekannt als 2020CD3 (kurz CD3), wurde erstmals von Kacper Werizchos und Teddy Pruyne anhand von Daten der Catalina Sky Survey . Nachdem festgestellt wurde, dass die Umlaufbahn von CD3 geozentrisch ist, stellte Dr. Grigori Fedorets, Post-Doctoral Research Fellow der Queens University Belfast, ein Team von 23 Astronomen weltweit zusammen, um das Objekt sorgfältig zu beobachten, um seine Identität zu bestimmen. Basierend auf den Ergebnissen des Teams wurde am 24. November 2020 ein Papier in der veröffentlicht Astronomisches Journal , kennzeichnend für den Minimoon.
Einer der Hauptgründe für die Sorgfalt bei der Identifizierung ist die Tatsache, dass wir schon einmal getäuscht wurden! In der Vergangenheit wurden verbrauchte Raketenbooster von Mondmissionen mit Asteroiden verwechselt. Beide Apollo 12 und die chinesische Chang’e 2 Missionen verließen Oberstufen im Weltraum, die kurzzeitig als Minimoons galten. Ein weiterer urkomischer Fall, in dem ein von Menschenhand geschaffenes Objekt mit einem Asteroiden verwechselt wird, ist die legendäre ESA Rosetta Raumfahrzeug, das 2007 von Catalina Sky Survey während eines Vorbeiflugs an der Erde beobachtet wurde, erhielt kurzzeitig die vorläufige Asteroidenbezeichnung 2007 VN84. Es hat etwas sehr Unterhaltsames an einer Raumsonde, die einen Kometen besuchen musste, der für einen Asteroiden gehalten wurde.
Rosetta und ihr Lander Philae auf dem Kometen 67P/Churyumov-Gerasimenko. Bei einem Vorbeiflug an der Erde vor dem Erreichen des Kometen wurde die Raumsonde fälschlicherweise als Asteroid identifiziert! Bildnachweis: ESA
Wie ist CD3 und wie können wir sicher sein, dass es sich nicht um vom Menschen verursachten Weltraummüll handelt? Wie alle Objekte des Sonnensystems erfährt der Minimoon einen leichten Druck durch den Sonnenwind und die Sonnenstrahlung. Dieser Effekt ist direkt proportional zur Oberfläche des betreffenden Objekts. Indem wir die Größe eines Objekts messen und die Abweichung seiner Umlaufbahn von der nur durch den Einfluss der Schwerkraft vorhergesagten beobachten, können wir nützliche Einblicke in unser Ziel gewinnen.
Auf Nachfrage befragt der Hauptautor derAstronomisches JournalPapier, Grigori Fedorets, kommentierte: „Wir vergleichen die Oberfläche mit der Masse. Bei Raketenboostern, die hohl sind, ist das Verhältnis von Oberfläche zu Masse viel höher.“ Eine andere Sichtweise ist, dass die SonnewenigerEinfluss auf die Umlaufbahn von CD3, als wir von etwas von Menschenhand geschaffenem erwarten würden, was uns zu der Feststellung führt, dass das Objekt fest ist. Es wird jetzt angenommen, dass das Objekt aus einer Art Silikat besteht. Im Wesentlichen ist es, wie zu erwarten, ein Weltraumfelsen.
S-!VB-Stufe von Apollo 17, identisch mit der Apollo 12-Stufe, die für einen Asteroiden gehalten wurde. Die hohle Natur dieser Stufen bedeutet, dass sie durch den Sonnenstrahlungsdruck leichter verschoben werden. Bildnachweis: NASA
Wie groß ist unser neuer Nachbar? Ist das ein Grund zur Sorge? Was würde passieren, wenn der Minimoon mit der Erde kollidieren würde? Wenn Weltraumfelsen in der Nähe der Erde gefunden werden, scheinen Fragen wie diese unweigerlich aufzutauchen. Bei der Beantwortung solch ängstlicher Fragen drückt es Fedorets so aus; „Dieser spezielle Minimoon hat einen Durchmesser von ein oder zwei Metern. Wenn es die Erde treffen würde, würde es in der Atmosphäre verglühen.“ Fedorets fährt fort: „… im Allgemeinen; diese Minimoons sind ziemlich klein.“
Ein weiterer Grund zur Beruhigung ist die Tatsache, dass CD3 das Erde-Mond-System bereits verlassen hat! Wenn wir den Weg des Objekts in der Zeit rückwärts berechnen, wissen wir, dass es am Anfang ein Minimoon war. „Es wurde auf seinem Weg aus dem Erde-Mond-System entdeckt. Vor seiner Abreise war es 2,7 Jahre lang gefangen gehalten worden.“ Fedorets erklärte, dass diese Aufnahmezeit tatsächlich ziemlich verlängert ist: 'Laut unseren Simulationen würde ein durchschnittlicher Minimoon nur etwa neun Monate lang gefangen werden ... es ist eine längere Aufnahmezeit als wir erwartet hatten.'
Animation des Weges von 2020 CD3. Kredit: Phoenix7777 Datenquelle: HORIZONS-System , JPL, NASA
Drei Langzeitbelichtungen in verschiedenen Farben werden gestapelt, um ein farbgetreues zusammengesetztes Bild von 2020CD3 zu erhalten. Die Streaks sind stationäre Sterne, die aufgrund der Verfolgung der Bewegung des Minimoons verwischt werden. Bildnachweis: Das internationale Gemini Observatory/National Optical-Infrared Astronomy Research Laboratory der NSF/AURA/G. Fedorets
CD3 blieb nicht nur länger als erwartet, sondern rotierte auch langsamer als die meisten simulierten Minimoons, mit einer Rotationsperiode von einmal alle drei Minuten. Im Vergleich zu einem riesigen Objekt wie einem Planeten mag das schnell erscheinen, aber angesichts der geringen Größe dieses Objekts ist es eine sehr gemächliche Drehung.
CD3 ist erst der zweite entdeckte natürliche Minimoon, der erste ist 2006 RH120 , gefunden vierzehn Jahre zuvor. Sollten wir damit rechnen, dass dieses Tempo anhält? Nicht, wenn es nach der astronomischen Gemeinschaft geht.
Das bevorstehende Vera Rubin-Observatorium sollte die Türen von der Minimoon-Entdeckungsrate sprengen. Laut Fedorets wird das Observatorium noch viele weitere Minimoons finden. „Wir würden davon ausgehen, dass wir im besten Fall alle zwei oder drei Monate einen finden.“ Da das erste Licht 2021 erwartet wird, stehen wir möglicherweise am Rande einer neuen Ära in der Minimoon-Astronomie (zusammen mit den unzähligen anderen Entdeckungen, die mit Observatorien dieser Größenordnung verbunden sind).
Das Vera Rubin-Observatorium im Bau im Jahr 2017 (damals als Large Synoptic Survey Telescope oder LSST bekannt) Credit: LSST
Objekte wie CD3 sind für Astronomen besonders faszinierend. Anders als die Mineralien auf der Erdoberfläche, die verschiedenen Verwitterungs- und geologischen Prozessen unterliegen, ist asteroidales Material unberührt. Fedorets bemerkt: „Sie [Objekte wie CD3] enthalten das älteste Material im Sonnensystem, und wenn wir sie im Detail studieren, erfahren wir, wie das Sonnensystem geboren und geformt wurde.“ Er fährt fort: „Dies ist ein seltenes Vergnügen für Astronomen, ein solches Objekt zu finden … es wäre aufregend, eines Tages eines davon zu besuchen, es mit einigen Instrumenten zu berühren und mehr über das Sonnensystem zu erfahren … und wir tun es nicht wirklich so viel über diese Meter bis zehn Meter großen Objekte wissen. Sie werden nicht viel untersucht, weil sie ziemlich schwer zu erkennen sind.“
Außergewöhnliche Entdeckungen in dunkler Materie, Gravitationswellen, Schwarzen Löchern, Supernovae und Exoplaneten (ganz zu schweigen von bemannten und unbemannten Raumfahrzeugen) sorgen für große Schlagzeilen. Diese gewaltigen Geschichten inspirieren viele von uns oft zu der Feststellung, dass wir in einer goldenen Ära der Astronomie leben. Wir sollten kleine Entdeckungen wie CD3 nicht übersehen. Dieser couchgroße Klumpen Weltraumgestein mag eine Kleinigkeit sein, aber die aktuelle und zukünftige Erforschung dieses und ähnlicher Objekte ist eine große Sache.
