Ursprüngliche Asteroiden, die nie massive Kollisionen erlitten haben, scheinen alle größer als 100 km zu sein. Wieso den?
Planetensysteme entstehen aus dem Restgas und Staub eines Ursterns. Das Material kollabiert zu einem protoplanetare Scheibe um den jungen Stern herum, und die Klumpen, die sich in der Scheibe bilden, werden schließlich zu Planeten, Asteroiden oder anderen Körpern. Obwohl wir das große Bild der Planetenentstehung verstehen, müssen wir die Details noch vollständig verstehen. Das liegt daran, dass die Details kompliziert sind.
Nehmen Sie zum Beispiel das Geheimnis von Asteroiden und Kollisionen. Man könnte meinen, dass sich Planeten und Asteroiden nach und nach gebildet haben. Kleine Klumpen kollidieren mit anderen, um größere Klumpen zu bilden. Wenn ein Objekt größer wird, ist es wahrscheinlicher, dass es andere Körper anzieht und daher eher Kollisionen erfährt. Aber wie eine aktuelle Studie zeigt, ist das bei Asteroiden nicht immer der Fall.
Wie Turbulenzen bei der Bildung von Asteroiden eine Rolle spielen. Bildnachweis: MPIA/MPIA, Judith Neidel
Viele Asteroiden können sein in Familien zusammengefasst, so genannt, weil sie in ihrer chemischen Zusammensetzung ähnlich sind. Es wird angenommen, dass sich die kleineren Mitglieder einer Familie wahrscheinlich gebildet haben, als der Mutter-Asteroid mit einem anderen großen Asteroiden kollidierte. Aus diesem Grund können Sie einen Stammbaum von Asteroiden erstellen, die durch Kollisionen im frühen Sonnensystem entstanden sind. Aber als das Team 2017 den Stammbaum kartierte, fanden sie 17 Asteroiden ohne Familie. Es scheint, dass diese Asteroiden noch nie eine große Kollision erlebt haben. Das ist interessant, weil es bedeutet, dass sie sich immer noch in dem ursprünglichen Zustand befinden, in dem sie sich gebildet haben.
Interessanter ist, dass diese Ur-Asteroiden in der Regel eine ähnliche Größe haben. Der Sweet Point scheint einen Durchmesser von etwa 100 Kilometern zu haben. Ursprüngliche Asteroiden haben viel eher diese Größe als kleiner oder größer. Wenn Asteroiden im frühen Sonnensystem allmählich wuchsen, würden Sie erwarten, dass sie eine Vielzahl von Größen vorfinden. Warum sind sie also fast alle gleich groß?
Die Antwort scheint Turbulenzen zu sein. Turbulenzen kennen Sie wahrscheinlich als chaotische Luftbewegungen, die eine Flugreise etwas holprig machen können, aber Turbulenzen sind auch die Rauchwirbel einer Kerze oder das Plätschern von Wasser, das über Steine fließt. Im frühen Sonnensystem würden diese turbulenten Wirbel dazu neigen, Staub und Schutt in einem kleinen Bereich einzufangen, was dem Material Zeit gab, durch die Gravitationsanziehung zu kollabieren. Die Forschung des Teams zeigt, dass eher turbulente Formationen als einfache Kollisionen die konstante Größe urzeitlicher Asteroiden erklären können. So bildeten sich schnell frühe Asteroiden und bereiteten die Bühne für die Bildung größerer planetarischer Körper.
Wenn dieses Modell richtig ist, könnte es helfen zu erklären, warum einige Asteroiden eher Kiesklumpen als ein fester Körper sind. Dies könnte auch erklären, warum frühe Kollisionen zwischen Asteroiden so häufig waren.
Referenz:Klahr, Hubert, and Andreas Schreiber. “ Turbulenz legt die Längenskala für Planetesimalbildung fest: Lokale 2D-Simulationen von Strömungsinstabilität und Planetesimalbildung . 'Das Astrophysikalische Journal901.1 (2020): 54.
