Bildnachweis: Keck
Ein Team von Astronomen hat mit dem 10-Meter-Keck-II-Teleskop eine Reihe von Bildern erstellt, die den Asteroiden (511) Davida aus jedem Blickwinkel zeigen. Die Bilder des 320 km langen Asteroiden wurden Ende Dezember 2002 mit dem adaptiven Optiksystem von Keck aufgenommen – einer speziellen Technologie, mit der das Teleskop Verzerrungen durch die Erdatmosphäre ausgleichen kann. Die Beobachtungen sind so präzise, dass auf der Oberfläche des Asteroiden bis zu 46 km kleine Strukturen zu sehen sind.
Ein Team von Wissenschaftlern des W.M. Das Keck-Observatorium und mehrere andere Forschungseinrichtungen haben die ersten bodengestützten Vollrotationsbeobachtungen des Asteroiden (511) Davida, eines großen Hauptgürtel-Asteroiden mit einem Durchmesser von 320 km (200 Meilen) durchgeführt. Diese Beobachtungen gehören zu den ersten hochauflösenden bodengestützten Bildern großer Asteroiden, die nur durch den Einsatz adaptiver Optik an großen Teleskopen möglich wurden. Diese Forschung wird dazu beitragen, das Verständnis der Entstehung von Asteroiden zu verbessern und Informationen über ihre Zusammensetzung und Struktur zu liefern. Da die Asteroiden durch Kollisionen gebildet und geformt wurden, ein Prozess, der auch Erde, Mond und Planeten beeinflusste, werden diese Studien den Astronomen auch helfen, die Geschichte und Entwicklung des Sonnensystems zu verstehen.
'Der Asteroid Davida wurde vor 100 Jahren entdeckt, aber dies ist das erste Mal, dass jemand dieses Objekt in dieser Detailtiefe sehen kann', sagte Dr. Al Conrad, Wissenschaftler am W.M. Keck-Observatorium. „Mit adaptiver Optik sind wir endlich in der Lage, Asteroiden wie Davida aus einer einzigen, schwachen Punktquelle in ein Objekt echter geologischer Studien zu verwandeln.“
Bodengestützte Beobachtungen großer Asteroiden des Hauptgürtels werden nur durch eine leistungsstarke astronomische Technik namens adaptive Optik ermöglicht, die die durch die Erdatmosphäre verursachte Unschärfe beseitigt. Ohne adaptive Optik gehen kritische Oberflächeninformationen und Details über die Form des Asteroiden verloren. Die Techniken des W.M. Das Keck-Observatorium ermöglicht es Astronomen, die durch die Atmosphäre verursachte Lichtverzerrung zu messen und schnell Korrekturen vorzunehmen, um das Licht auf nahezu perfekte Qualität wiederherzustellen. Solche Korrekturen werden am einfachsten an Infrarotlicht vorgenommen. In vielen Fällen sind Infrarotbeobachtungen mit der adaptiven Optik von Keck besser als die mit weltraumgestützten Teleskopen.
Die Beobachtungen des Asteroiden (511) Davida wurden am 26. Dezember 2002 mit dem 10-Meter-Teleskop Keck II gemacht. Die Bilder wurden über eine volle Rotationszeit von etwa 5,1 Stunden aufgenommen, nur wenige Tage vor seiner nächsten Annäherung zur Erde. Zu dieser Zeit betrug der Winkeldurchmesser von Davida weniger als ein Zehntausendstel Grad, etwa die Größe eines Viertels aus einer Entfernung von 18 Kilometern (11 Meilen). Die hohe Winkelauflösung ermöglichte es Astronomen, Oberflächendetails von nur 46 Kilometer (30 Meilen) zu sehen, was etwa der Größe der San Francisco Bay Area entspricht. Das nächste Mal, dass Davida der Erde so nahe kommt, wird im Jahr 2030 sein.
Zum Zeitpunkt der Beobachtungen war der Nordpol von Davida der Erde zugewandt. Während die Wissenschaftler den Asteroiden drehen konnten, war nur die Nordhalbkugel sichtbar. Doch das Profil des Asteroiden ist alles andere als kreisförmig: Auf seiner Oberfläche sind mindestens zwei flache Facetten zu sehen. Obwohl Wissenschaftler zuvor aus Lichtvariationen wussten, dass Davida eine längliche Form haben muss, waren Details dieser Form bisher nicht bekannt. Die erste Auswertung der Bilder zeigt einige dunkle Merkmale, und die Wissenschaftler arbeiten noch daran, zu verstehen, inwieweit es sich um Oberflächenmarkierungen, topografische Merkmale oder Artefakte der Bildverarbeitung handelt.
„Die adaptive Optik an großen Teleskopen ermöglicht es uns, detaillierte Bodenuntersuchungen durchzuführen, die zuvor unmöglich oder unerschwinglich waren“, sagte Dr. William Merline, leitender Wissenschaftler am Southwest Research Institute und ein Teilnehmer an dieser Forschung. „Wir können jetzt Beobachtungen machen, die früher entweder die knappen Ressourcen von Weltraumteleskopen oder Raumschiff-Missionen zu Asteroiden erforderten. Während diese Weltraumteleskope und Weltraummissionen noch für eine vollständige Untersuchung der Asteroiden benötigt werden, werden bodengestützte Beobachtungen wie diese enorm bei der Planung der Missionsbeobachtungen und der Konzentration der Ressourcen dort helfen, wo sie am effektivsten sind.“
Asteroiden sind die Ansammlung von felsigen Objekten, die zwischen Mars und Jupiter kreisen. Sie wurden wahrscheinlich daran gehindert, sich zu einem Planeten zu formen, teilweise aufgrund des massiven Gravitationseinflusses des Jupiter.
? Obwohl die Asteroiden ihr Leben begannen, sanft zu kollidieren, so dass sie schließlich einen Planeten bildeten, brachte die Gravitation des Jupiter schließlich ihre Umlaufbahnen auf, und sie begannen mit höheren Geschwindigkeiten zu kollidieren,? fügte den Teilnehmer Dr. Christophe Dumas hinzu, planetarischer Astronom am Jet Propulsion Laboratory. ?Diese Kollisionen führten eher dazu, dass sie sich auflösten, anstatt sanft zusammenzukleben. Die resultierenden Fragmente, die Hunderttausende zählen, sind die Asteroiden, die wir heute sehen. Sie kollidieren miteinander und haben im Laufe der Zeit Erde, Mond und Planeten beeinflusst. Man braucht nur auf die vernarbte Oberfläche unseres Mondes zu schauen, um das Gesamtergebnis zu sehen. Das Studium der Form, Größe und Oberflächenmerkmale des Asteroiden hilft uns zu verstehen, wie diese Kollisionen funktionieren und wie unser Planet von diesen Einschlägen betroffen war und noch immer ist.?
Beobachtungen der Formen von Asteroiden, wie sie heute veröffentlicht wurden, können uns über die Art und Schwere der aufgetretenen Einschläge informieren und möglicherweise auch Hinweise auf die Gesamtstruktur eines Asteroiden geben – zum Beispiel, ob es sich um festes Gestein handelt oder ein Durcheinander kleinerer Steine. Oberflächenmerkmale können eine Geschichte von großen Einschlägen oder Variationen in der Zusammensetzung aufdecken, die uns wiederum helfen sollten, die Geschichte des Asteroiden zu verstehen.
Der Asteroid (511) Davida wurde 1903 von R. S. Dugan in Heidelberg, Deutschland, entdeckt. Das (511) in Davidas Namen bedeutet, dass es der 511. Asteroid war, der entdeckt und in die Liste der Asteroiden aufgenommen wurde, die von der Internationalen Astronomischen Union geführt wird.
Die für die Beobachtungen verantwortlichen Teammitglieder sind Al Conrad, David Le Mignant, Randy Campbell, Fred Chaffee, Robert Goodrich, Shui Kwok vom W.M. Keck-Observatorium; Christophe Dumas, Labor für Strahlantrieb; William Merline, Südwestforschungsinstitut; Heidi Hammel, Institut für Weltraumwissenschaften; und Thierry Fusco, Onera, Frankreich.
Die W. M. Das Keck-Observatorium wird von der California Association for Research in Astronomy betrieben, einer wissenschaftlichen Partnerschaft des California Institute of Technology, der University of California und der National Aeronautics and Space Administration.
