Tanz am Rande des Sonnensystems

News: Tanz am Rande des Sonnensystems

Die eisigen Objekte des Kuiper-Gürtels treiben weit entfernt am Rande unseres Sonnensystems, sodass sie durchs Teleskop kaum zu erspähen sind. Das erschwert die Untersuchung der Brocken natürlich ungemein. Doch der Tanz eines Asteroidenpaars könnte uns vielleicht einiges über die physikalischen Eigenschaften der fernen Materie erzählen - nämlich dann, wenn in gut 50 Jahren der eine Tanzpartner den anderen bedeckt.

Thorsten Krome

Zunächst sah es so aus wie ein ganz gewöhnliches Kuiper-Gürtel-Objekt (KBO), als im November 1998 Astronomen des Kitt Peak National Observatory den schwach leuchtenden Punkt mit ihrem 4-Meter-Teleskop ausmachten. Die Brocken in dieser Region ziehen weit draußen am Rande des Sonnensystem ihre Bahn – dreißig bis hundertmal soweit von der Erde entfernt wie die Sonne. Die Gesteine gelten als Reste, die bei der Entstehung des Sonnensystems übrig geblieben sind – doch ist ihre genaue Zusammensetzung noch längst nicht geklärt.

Um die Bahn des Objekts 1998 WW31 genauer zu charakterisieren und es nicht wieder zu verlieren, warf Christian Veillet mit seinen Kollegen am Canada-France-Hawaii-Telescope einen zweiten Blick auf den fernen Lichtfleck – doch zeigte die spätere Analyse der Bilder bei genauem Hinsehen nicht einen einzigen Lichtpunkt, sondern derer zwei. Rasch untersuchten die Forscher auch die anderen Bilder von 1998 WW31 – selbst solche, die sie eigentlich schon aussortiert hatten – und stellten auch hier zumindest ein in die Länge gezogenen Lichtfleck fest. Die Bestätigung, dass es sich bei 1998 WW31 tatsächlich um ein Paar handelt, ergaben dann schließlich zwei Aufnahmeserien mit dem Hubble-Teleskop.

Damit war also das zweite Pärchen unter den Kuiper-Gürtel-Objekten gefunden – den "Planeten" Pluto mit seinem Mond Charon zählt man auch zu den KBO. Anders als das prominente Pärchen, ziehen aber die Partner in 1998 WW31 bedächtig ihre Bahn umeinander: Ganze 574 Tage braucht ihre gegenseitige Umrundung – Pluto und Charon schaffen das hingegen in gut sechs Tagen. Auch ist der Orbit von 1998 WW31 ungewöhnlich in die Länge gezogen, denn die Exzentrizität, welche die Form einer Ellipse beschreibt, beträgt hier 0,817 und hält die beiden Objekte stets auf 22 000 Kilometer Distanz zueinander. Das Pluto-Charon-System weist im Vergleich dazu nur eine Exzentrizität von 0,0076 auf. Dabei entspricht ein Wert von 0 einem Kreis; eine maximal in die Länge gezogene Ellipse erreicht im Grenzwert 1.

So seltsam das Paar 1998 WW31 auch sein mag, es gestattet uns vielleicht einen tieferen Blick auf die Zusammensetzung des Kuiper-Gürtels. Denn schon bei erdnahen Asteroidenpaaren ließen sich durch eine Abschattung des einen Partners durch den anderen wertvolle Informationen erhalten. So kann man anhand der Helligkeitsdaten, während einer solchen Finsternis recht schnell die Größe der Objekte bestimmen. Ihre Masse ergibt sich bereits aus der Umlaufbahn der Körper – dabei ist 1998 WW31 rund 5000 Mal leichter als das Paar Pluto und Charon. Aus Masse und Größe lässt sich schließlich die Dichte errechnen.

Doch bis sich die beiden Partner für uns sichtbar abschatten, wird es noch etwas dauern: Veillet und seine Kollegen errechneten, dass dies irgendwann im Jahr 2055 oder 2056 passieren könnte. Eine genauere Vorhersage wird möglich sein, wenn Hubble die nächsten Bilder des entfernten Tanzpaares liefert. Aber vielleicht findet sich auch ein früherer Termin für eine Finsternis im Kuiper-Gürtel. Denn nach der Entdeckung von 1998 WW31 als Doppelsystem fanden Astronomen noch sechs weitere Pärchen im Kuiper-Gürtel, die allesamt darauf warten, ihre Bahnparameter preiszugeben.