Jupiters Trojanische Asteroiden bieten Überraschungen, noch bevor die Lucy-Mission der NASA eine Chance hat, sie zu besuchen.
Eine neue Studie, die diesen Monat veröffentlicht wurde, legt nahe, dass die Trojanischen Asteroiden des Jupiter seltsamer sind als bisher angenommen. Die Trojanischen Asteroiden sind felsige Objekte, die die Sonne kurz vor und kurz hinter dem Gasriesen in gravitativen Sweet Spots, den sogenannten , umkreisen Lagrange-Punkte . Der Schwarm vor Jupiter, bekannt als L4 (griechisch) Gruppe, ist etwas größer als der L5 (Trojaner) Schwarm dahinter, aber bisher glaubten Astronomen, dass es sonst wenig zwischen den beiden Schwärmen gab. Das diesen Monat veröffentlichte Papier scheint dies zu ändern.
Das Forschungsteam unter Verwendung von Daten aus dem Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System (ATLAS) mit Sitz auf Hawaii, hat unerwartete Variationen in der Form der Trojaner entdeckt. Dies neue Studie legt nahe, dass Objekte in der L4-Population im Durchschnitt tatsächlich länger gestreckt sind als die in der L5-Population.
In diesem Bild sind die Trojanischen Asteroiden des Jupiter in Grün dargestellt. Die L4-Gruppe wird als „Griechen“ bezeichnet, da diese Objekte normalerweise nach griechischen Helden des Trojanischen Krieges benannt sind, während die L5-Asteroiden als „Trojaner“ bezeichnet werden, da sie nach trojanischen Helden benannt sind. Quelle: Wikipedia Commons
Warum ist das wichtig? Nun, der Unterschied „kann eine unterschiedliche Kollisionsentwicklung innerhalb jeder Wolke bedeuten“, schlägt das Papier vor. Die größere Population des L4-Schwarms bedeutet, dass Objekte darin mehr Möglichkeiten hatten, miteinander zu kollidieren. Wenn ein Trojaner in einen anderen knallt, werden größere Objekte abgenutzt oder in kleinere Stücke zerbrochen. Im Laufe der Jahrmilliarden von Einschlägen hat das Ergebnis dazu geführt, dass mehr L4-Objekte in exzentrische Formen geschlagen wurden als diejenigen in L5.
Diese Entdeckung ist eine Lektion aus der Evolutionsgeschichte des Sonnensystems, und die Jupiter-Trojaner könnten den Wissenschaftlern in naher Zukunft in dieser Hinsicht noch viel mehr zu bieten haben. Um einen genaueren Blick auf diese ursprünglichen Überreste des frühen Sonnensystems zu werfen, wird die NASA noch in diesem Jahr eine Roboter-Raumsonde starten, um die Trojaner zu besuchen. Die Mission heißt Lucy , nach den versteinerten Überresten eines frühen menschlichen Vorfahren, die 1974 in Äthiopien gefunden wurden. Lucy unterrichtete Paläontologen über die Evolution des Menschen, und auf ähnliche Weise wird die Lucy-Raumsonde Astronomen in der frühen Geschichte des Sonnensystems lehren können.
Künstlerische Darstellung von Lucy. Bildnachweis: Southwest Research Institute
Eines der Hauptziele von Lucy besteht darin, die Zusammensetzung und Vielfalt von Trojaner-Objekten zu verstehen. Es wird angenommen, dass diese Asteroiden die Überbleibsel der Planetenentstehung darstellen. Daher wird uns das Lernen über ihre Struktur, ihr Alter und ihre Bestandteile helfen, die Zutaten zu verstehen, die zur Herstellung der Planeten verwendet wurden, die wir heute sehen, einschließlich möglicherweise der organischen Materialien, die gefunden wurden ihren Weg zur Erde in den Kinderschuhen.
Lucy wird die Erfahrungen aus früheren Missionen nutzen und Instrumente mit sich führen, die denen ähneln, die auf den New Horizons der NASA geflogen wurden, die vorbeiflog Pluto im Jahr 2015 , und OSIRIS-Rex, das derzeit eine Probe zur Erde zurückbringen vom Asteroiden Bennu. Mit einer Reihe cleverer Gravitationshilfen wird Lucy in der Lage sein, in einer einzigen Mission mehr Ziele zu besuchen als jede andere Sonde des Sonnensystems zuvor. Sie fliegt über zwölf Jahre an mindestens acht verschiedenen Asteroiden vorbei, beginnend mit einem im Hauptasteroidengürtel und springt dann ab zwischen Objekten in den Schwärmen von L4 und L5 hin und her.
Lucys Umlaufbahn. Bildnachweis: Southwest Research Institute
Sorgfältige Planung und ein bisschen astronomisches Glück bedeuten, dass Lucy sogar die Chance bekommt, zwei Ziele im L5-Schwarm zu besuchen, die sich in stark geneigten Umlaufbahnen bewegen und daher normalerweise sehr schwer zu erreichen sind. Das binäre Paar, Patroklos und Menoetius, wird 2033 in Reichweite von Lucy passieren und ein spektakuläres Finale von Lucys Hauptmission darstellen.
Lucy wird von Cape Canaveral, Florida aus starten Atlas V Rakete im Oktober. Die vollständige Missionszeitachse sieht wie folgt aus:
- 16. Oktober 2021: Das dreiwöchige Startfenster öffnet sich.
- 20. April 2025: Hauptobjekt des Asteroidengürtels (52246) Donaldjohanson.
- 12. August 2027: L4-Objekt (3548) Eurybates und sein Satellit Queta.
- 15. September 2027: L4-Objekt (15094) Polymele.
- 18. April 2028: L4-Objekt (11351) Leucus.
- 11. November 2028: L4-Objekt (21900) Orus.
- 2. März 2033: L5-Objekt (617) Patroklos und sein Partner Menoetius.
Was auch immer Lucy noch entdecken mag, es ist klar, dass eine Kombination aus bodengestützter Astronomie und Vorbeiflügen von Raumfahrzeugen ein neues Kapitel in unserem Verständnis der Planetenentstehung aufschlägt, und die Trojaner haben in den kommenden Jahren wahrscheinlich weitere Überraschungen für uns auf Lager.
Seit der Aufnahme dieses Videos wurde der Asteroid Queta nach seiner Entdeckung im Jahr 2020 zum Missionsprofil hinzugefügt.]
Referenz.A. McNeill et al. “ Vergleich der physikalischen Eigenschaften der Trojanischen Asteroiden L4 und L5 aus ATLAS-Daten. 'arXiv-VordruckarXiv: 2101.04602 (2021)