(CNN) – Es wird angenommen, dass es sich bei einem ungewöhnlichen Asteroiden, der sich in der Nähe der Erde bewegt, tatsächlich um ein Stück des Mondes handelt, aber wie genau er schließlich durch das Sonnensystem gelangte, bleibt ein Rätsel. Jetzt sagen Forscher, dass sie in diesem kosmischen Rätsel eine wichtige Verbindung hergestellt haben.
Der Weltraumfelsen, bekannt als 2016 HO3, ist ein seltener Quasi-Satellit, eine Art erdnaher Asteroid, der die Sonne umkreist, aber nahe an unserem Planeten bleibt.
Astronomen entdeckten es erstmals 2016 dank des Pan-STARRS-Teleskops (Panorama Survey Telescope and Rapid Response System) auf Hawaii. Wissenschaftler nennen den Asteroiden Kamo’oalewa, ein Name, der von einem hawaiianischen Schöpfungslied abgeleitet ist, das auf einen allein reisenden Nachwuchs anspielt.
Während die meisten erdnahen Asteroiden ihren Ursprung im Hauptasteroidengürtel haben, zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter, haben neue Forschungen ergeben, dass Kamo’oalewa wahrscheinlich aus dem Giordano-Bruno-Krater auf der gegenüberliegenden Seite des Mondes stammt laut einer Studie, die am 19. April in der Fachzeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht wurde, von der Erde entfernt.
Es sei das erste Mal, dass Astronomen einen potenziell gefährlichen erdnahen Asteroiden bis zu einem Mondkrater verfolgt hätten, sagte der Hauptautor der Studie, Yifei Jiao, Gastwissenschaftler am Lunar and Planetary Laboratory der University of Arizona und Doktorand an der University of Arizona. Tsinghua-Universität in Peking.
„Das kam überraschend und viele waren skeptisch, dass es vom Mond kommen könnte“, sagte der Co-Autor der Studie, Erik Asphaug, Professor am Labor der University of Arizona, in einer Erklärung. „Seit 50 Jahren untersuchen wir Gesteine, die Astronauten auf der Mondoberfläche gesammelt haben, sowie Hunderte kleiner Mondmeteoriten, die zufällig durch Asteroideneinschläge rund um den Mond ausgeschleudert wurden und auf der Erde landeten. Kamo’oalewa ist sozusagen das fehlende Glied, das die beiden verbindet.“ Die Ergebnisse könnten nicht nur dazu beitragen, Kamo’oalewas mögliche Beziehung zum Mond zu bestätigen, sondern könnten letztendlich auch zu weiteren Erkenntnissen führen, beispielsweise darüber, wie die Zutaten für das Leben auf die Erde gelangten.
Es war einmal ein Krater
Kamo’oalewa hat einen Durchmesser zwischen 46 und 58 Metern (150 und 190 Fuß) und ist etwa halb so groß wie das London Eye. Während seiner Umlaufbahn nähert er sich der Erde bis auf 14,5 Millionen Kilometer (9 Millionen Meilen), was ihn zu einem potenziell gefährlichen Asteroiden macht, den Astronomen verfolgen und für den Fall, dass er unserem Planeten jemals zu nahe kommt, in Erfahrung bringen.
Frühere Forschungen konzentrierten sich auf das Reflexionsvermögen des Asteroiden, das im Gegensatz zu typischen erdnahen Asteroiden Mondmaterialien ähnelt, beispielsweise in der geringen Umlaufgeschwindigkeit des Weltraumgesteins relativ zur Erde, eine Eigenschaft, die darauf hindeutet, dass es aus einem relativ nahen Gebiet stammt.
Für die neue Studie ermittelten Astronomen mithilfe von Simulationen, welcher der Tausenden Krater des Mondes der Ursprungsort des Asteroiden gewesen sein könnte.
Der Giordano-Bruno-Krater erfüllte alle durch die Einschlagssimulationen der Studie ermittelten Kriterien. Bildnachweis: NASA/GSFC/Arizona State University.
Basierend auf dem Modell stellte das Team fest, dass der Impaktor, der möglicherweise den Asteroiden erzeugte, einen Durchmesser von mindestens 1 Kilometer (0,6 Meilen) haben müsste, um ein solch massives Fragment zu lösen. Als das Objekt den Mond traf, grub es wahrscheinlich Kamo’oalewa unter der Mondoberfläche aus, wodurch das Weltraumgestein durch die Luft flog und einen Krater mit einem Durchmesser von mehr als 10 bis fast 20 Kilometern (6 bis 12 Meilen) hinterließ.
Diese Simulationen halfen dem Team auch bei der Suche nach einem relativ jungen Krater, da der Asteroid schätzungsweise nur wenige Millionen Jahre alt ist, während der Mond schätzungsweise 4,5 Milliarden Jahre alt ist.
Diese Parameter halfen den Forschern, Giordano Bruno, einen 22 Kilometer breiten Krater, der schätzungsweise 4 Millionen Jahre alt ist, als den wahrscheinlichen Ort zu bestimmen, an dem Kamo’oalewa seine Reise begann.
Die Anatomie eines Aufpralls
Die Simulationen der Studie zeigten, dass Kamo’oalewa mit mehreren Kilometern pro Sekunde in die Mondoberfläche geritzt wurde.
„Man könnte meinen, dass der Einschlag das (Mondmaterial) überall pulverisieren und verteilen würde“, sagte Asphaug. „Aber da ist es. Also drehten wir das Problem um und fragten uns: ‚Wie können wir das erreichen?‘“
Basierend auf ihren Modellen geht das Team davon aus, dass der Aufprall Dutzende Hunderte von 10-Meter-Fragmenten in den Weltraum geschleudert hat. Allerdings blieb Kamo’oalewa als massives, einzelnes Fragment erhalten.
„Während die meisten dieser Trümmer im Laufe von weniger als einer Million Jahren als Mondmeteoriten auf die Erde eingeschlagen sind, könnten einige glückliche Objekte in (solzentrischen) Umlaufbahnen als erdnahe Asteroiden überleben, die noch entdeckt oder identifiziert werden müssen.“ .
Das Verständnis, wie solch ein riesiger Brocken des Mondes intakt genug bleiben kann, um zu einem Asteroiden zu werden, könnte Wissenschaftlern bei der Untersuchung der Panspermie helfen, d , Kometen oder andere Planeten.
„Während Kamo’oalewa von einem leblosen Planeten stammt, zeigt es, wie vom Mars ausgeworfene Gesteine zumindest anfänglich Leben ermöglichen könnten“, sagte Asphaug.
Das Kamo’oalewa-Exemplar: ein verbindendes Teil des Puzzles
Die Untersuchung von Einschlagskratern auf dem Mond kann Wissenschaftlern auch dabei helfen, die Folgen von Asteroideneinschlägen besser zu verstehen, falls ein Weltraumgestein in Zukunft eine Bedrohung für die Erde darstellen sollte.
„Das Testen des neuen Modells der Entstehung von Kamo’oalewa aus einem jungen, spezifischen Mondkrater ebnet den Weg für echte Erkenntnisse über den Schaden, den Asteroideneinschläge an Planetenkörpern anrichten können“, sagte der Co-Autor der Studie, Renu Malhotra, Professor für Planetenwissenschaften die University of Arizona, in einer Erklärung.
Die chinesische Tianwen-2-Mission, deren Start für 2025 geplant ist, wird Kamo’oalewa besuchen, mit dem Ziel, Proben vom Asteroiden zu sammeln und sie schließlich zur Erde zurückzubringen.
„Es wird sich in wichtigen Punkten von allen Exemplaren, die wir bisher haben, unterscheiden: Es ist eines dieser Verbindungsstücke, die einem helfen, das Rätsel zu lösen“, sagte Asphaug.
Die Untersuchung einer Probe, die auf der anderen Seite des Mondes ausgegraben wurde, könnte Informationen über einen Teil des Mondes liefern, der weniger untersucht wurde, und Daten über die Zusammensetzung seines Untergrunds liefern. Da der Einschlag wahrscheinlich vor einigen Millionen Jahren stattfand (auf astronomischen Zeitskalen relativ jung), könnten die Proben Wissenschaftlern auch dabei helfen, zu untersuchen, wie Weltraumstrahlung im Laufe der Zeit zur Erosion von Asteroiden führt.
„Das Aufregende ist, dass wir, wenn eine Weltraummission einen Asteroiden besucht und einige Proben zurückgibt, Überraschungen und unerwartete Ergebnisse erleben, die normalerweise über unsere Erwartungen hinausgehen“, sagte der Co-Autor der Studie, Dr. Patrick Michel, Astrophysiker und Forschungsleiter vom französischen Nationalen Zentrum für wissenschaftliche Forschung. „Was auch immer Tianwen-2 bringen wird, es wird eine außergewöhnliche neue Informationsquelle sein, wie alle bisherigen Asteroidenmissionen.“
Lange Zeit dachten Astronomen, dass es für Meteoriten unmöglich sei, vom Mond zu kommen, bis Mondmeteoriten auf der Erde gefunden wurden, sagte Noah Petro, NASA-Projektwissenschaftler sowohl für den Lunar Reconnaissance Orbiter als auch für Artemis III. Petro nahm nicht an der Studie teil.
Die Hoffnung besteht darin, dass zukünftige Proben den Mondursprung von Kamo’oalewa bestätigen können.
„Dahin zu gehen und es herauszufinden, ist jetzt absolut eine Möglichkeit, weiterzumachen“, sagte Petro. „Es ist eine großartige Erinnerung daran, dass wir in einem sehr interessanten Sonnensystem leben und dass wir mit unserem Mond in einer sehr interessanten Ecke des Sonnensystems leben. Es gibt keinen anderen Ort, keinen anderen Planeten in unserem Sonnensystem mit einem Mond wie unserem. Und Dinge wie diese sind eine großartige Erinnerung daran, wie besonders das Erde-Mond-System ist.“
