Mittwoch, Dezember 7, 2022
StartTECHNOLOGIEDie Nasa-Mission Dart zum Einschlag eines Asteroiden enthüllt Kräfte der Planetenerschaffung

Die Nasa-Mission Dart zum Einschlag eines Asteroiden enthüllt Kräfte der Planetenerschaffung

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Während Wissenschaftler beginnen, Bilder des Double Asteroid Redirection Test der Nasa zu analysieren, bei dem am Montag ein Raumschiff in den Asteroiden Dimorphos einschlug, lernen sie überraschende Dinge über Asteroiden. Wie die Tatsache, dass sie, wenn sie getroffen werden, seltsam wie Wasser reagieren und nicht wie Kiesmassen, die sie sind.

„Ich bin schockiert von den Luftschlangen im Auswurf“, schrieb Phil Metzger, Planetologe der University of Central Florida, kürzlich in einem Artikel Thread auf der Social-Media-Website Twitter. Dr. Metzger bezog sich auf Bilder des Materials, das vom Asteroiden Dimorphos – „Ejekta“ – durch den Einschlag der Dart-Sonde weggeschleudert wurde, wie auf einem Bild zu sehen ist, das von einem kleinen italienischen Raumschiff in der Nähe des Asteroiden zum Zeitpunkt des Einschlags aufgenommen wurde.

Dieses Bild zeigt spinnenartige Materialfäden, die in den Augenblicken nach dem Aufprall von Dimorphos weggeschleudert werden, aber, so Dr. Metzger, Experimente auf der Erde mit Sand oder Kies und Stahlkugeln zeigen nach dem Aufprall gleichmäßige, kegelförmige Materialspritzer.

Zu verstehen, warum Dimorphos-Auswurfmassen so anders reagierten als die Laborexperimente, könnte für die Ziele der Dart-Mission wichtig sein, die zu verstehen versucht, ob ein ähnlicher Aufprall eines Raumfahrzeugs dazu verwendet werden könnte, einen gefährlichen Asteroiden auf den Kurs zur Erde umzulenken. Gleichzeitig könnte es zeigen, dass die Kräfte, die bei einer hochenergetischen Kollision mit einem Asteroiden im Spiel sind, denen ähneln, die zur Entstehung unseres Planeten im frühen Sonnensystem beigetragen haben.

Dimorphos ist nicht der erste Asteroid, den Menschen berühren, und es ist auch nicht der erste, der bei einem Aufprall eher flüssigkeitsähnliche Spritzer erzeugt.

Im Jahr 2019 verwendete die japanische Hayabusa-2-Mission ein Einschlagwerkzeug, um Material des Asteroiden Ryugu zu entnehmen, der dann Ende 2020 zur Untersuchung zur Erde zurückgebracht wurde. Bilder der von Ryugu abgeworfenen Auswürfe zeigen die gleichen sichtbaren Materialströme in den neuen Bildern des Dart-Aufpralls, schrieb Dr. Metzger.

Luftschlangen können sich bilden, wenn ein Objekt in Wasser fällt, bemerkte Dr. Metzger, weil Wasser starke Oberflächenspannungskräfte hat.

„Aber körnige Materialien haben nichts Vergleichbares mit der starken Oberflächenspannung von Wasser“, schrieb er. „Ja, es gibt Kohäsion zwischen Partikeln, aber sie ist im Vergleich zur Aufpralldynamik superschwach und sollte nicht in der Lage sein, riesige Streamer zu organisieren.“

Jüngste Forschungen zu den Ryugu-Ejekta-Streamern könnten einen Hinweis liefern, schrieb Dr. Metzger. Es ist möglich, dass sich Luftschlangen bilden, wenn körniges Material Partikel mit ausreichend unterschiedlichen Größen enthält.

Dies geschieht, weil das körnige Material, im Wesentlichen kleine Steine, ineinander prallt und bei jedem Aufprall Energie verliert, so wie es ein springender Ball auf der Erdoberfläche tut. Das bedeutet, dass, wenn genügend Kies in der Mikrogravitation des Weltraums herumhüpft, ein Teil davon dazu neigt, in einem Bereich des Weltraums zu kondensieren, da Wechselwirkungen zwischen einzelnen Felsen ihnen die Energie für eine weitere Reise rauben.

Dieser Prozess, der als „granularer Kollaps“ bekannt ist, wurde in Mikrogravitationsexperimenten untersucht, schrieb Dr. Metzger, und es wird angenommen, dass er Teil des Prozesses ist, wie sich Planeten und Asteroiden aus dem Rohmaterial der protoplanetaren Scheibe um die Sonne herum vor Milliarden von Jahren gebildet haben vor

„Die jüngsten Arbeiten zu Hayabusa 2 argumentieren, dass derselbe Prozess innerhalb der Auswurfkegel durch Einschläge in körniges Material abläuft, wodurch sich Filamente oder Luftschlangen bilden“, schrieb er. „Es funktioniert also sowohl für die Planetenbildung als auch für die Planetenzerstörung!“

Diese Ergebnisse unterstreichen, wie wichtig es ist, tatsächliche Experimente im Weltraum durchzuführen, schloss Dr. Metzer, „denn wir wissen nie, was wir sehen werden. Der Kosmos ist erstaunlich und komplex.“

Im Vorfeld der Dart-Mission stellten die Ingenieure der Nasa und des Johns Hopkins Applied Physics Laboratory fest, dass trotz ihrer besten Modellierungs- und Laborexperimente nichts hier auf der Erde wirklich einen Asteroiden simulieren kann. Dart war ein wesentlicher Test, um nicht nur zu sehen, ob die Nasa einen Asteroiden mit einem Raumschiff treffen und bewegen kann, sondern um zu verstehen, wie das Material eines Asteroiden auf einen solchen Aufprall reagiert – eine wesentliche Eigenschaft, um zu verstehen, ob jemals ein Dart-ähnliches Raumschiff verwendet wird um die Erde vor einem gefährlichen Asteroiden zu schützen.



Leo V.
Leo V.
Ich arbeite seit ca. 4 Jahren als Redakteurin in Bereichen wie Politik, Unterhaltung, Technik und Sport. Sie können an theaktuellenews@hotmail.com schreiben, um mich zu erreichen.
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