Blick ins All: Wie das James-Webb-Teleskop die kleinsten Asteroiden aufspürt
Eine künstlerische Darstellung des James-Webb-Weltraumteleskops der NASA, das im Infrarotbereich eine Population kleiner Hauptgürtel-Asteroiden enthüllt.(Bild: Massachusetts Institute of Technology (MIT), Ella Maru und Julien de Wit)
Es ist keine Seltenheit, dass bei wissenschaftlichen Forschungen ganz andere Dinge ans Tageslicht kommen, als gedacht. So stießen Astronomen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) jetzt auf die kleinsten entdeckten Asteroiden, die bisher je gesichtet wurden.
Eigentlich wollten die Wissenschaftler das mehr als 40 Millionen Lichtjahre entfernte Planetensystem TRAPPIST-1 erforschen. Dabei handelt es sich um eine Gruppe von Planeten, die bewohnbar sein könnten.
Seinen Namen hat TRAPPIST-1 von dem Teleskop, mit dem es bereits 2016 entdeckt wurde, dem Transiting Planets and Planetismals Small Telescope (TRAPPIST) in Chile. Um die Planeten genauer zu beobachten und nach eventuellen Lebenszeichen zu suchen, wurden seitdem viele andere Teleskope auf TRAPPIST-1 ausgerichtet.
Lästige Bildstörungen entpuppten sich als wertvoll
Bei ihren Suchen mussten die Astronomen immer wieder das Rauschen in den Teleskopbildern durchsehen, um klarere Bilder zu erhalten. Bei diesem Rauschen handelt es sich meist um Gas, Staub und Planetenobjekte, die zwischen der Erde und TRAPPIST-1 herumschwirren.
„Die meisten Astronomen betrachten Asteroiden als eine Art Ungeziefer am Himmel, da sie einfach durch das Sichtfeld streifen und die Daten beeinträchtigen“, so Julien de Wit, MIT-Professor für Planetenwissenschaften und Co-Autor der neuen Studie. Schließlich fragte sich das Forscher-Team, ob dieselben Daten, die zur Suche nach Exoplaneten verwendet werden, auch für die Suche nach Asteroiden in unserem eigenen Sonnensystem verwendet werden könnten.
Um das herauszufinden, verwendeten sie die in den 1990er Jahren entwickelte Bildverarbeitungstechnik „Shift and Stack“, bei der mehrere Bilder desselben Sichtfelds verschoben und gestapelt werden, um kleine Objekt ausmachen zu können, die sonst vom Rauschen überstrahlt wurden. Dafür nutzten die Wissenschaftler die hochauflösenden Daten des James-Webb-Weltraumteleskop (JWST), das besonders empfindlich auf Infrarotlicht reagiert.
Klein, aber gefährlich für die Erde
So stieß das Team auf die 138 bisher kleinsten identifizierten Gesteinsbrocken im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. In Bezug auf Asteroiden ist die Beschreibung „klein“ wohl eher relativ.
Die entdeckten Gesteinsbrocken sind zwischen zehn und einigen hundert Metern groß. „Wir dachten, wir würden nur ein paar neue Objekte entdecken, aber wir haben viel mehr entdeckt als erwartet, vor allem kleine“, sagt de Wit. Das sei ein Zeichen dafür, dass durch Kaskaden von Kollisionen, die Asteroiden unter etwa 100 Metern sehr effizient zerlegen würden und so viel mehr kleine Objekte entstehen.
Würden diese „kleinen“ Felsbrocken auf die Erde treffen, könnten sie große Zerstörung anrichten oder Schockwellen durch ganze Regionen schicken, wie die Einschläge 1908 in Tunguska, Sibirien, und der Asteroid 2013, der am Himmel über Tscheljabinsk im Ural zeigten.
Die Forscher gehen nun davon aus, dass sie dieses Verfahren nutzen können, um zu verfolgen, wenn sich kleine Asteroiden der Erde nähern.
Bislang konnten Objekte bis zu einer Größe von zehn Metern nur erkannt werden, wenn sie sich wirklich nahe an der Erde befanden, erklärt Hauptautor der Studie, Artem Burdanov, ein Wissenschaftler in der Abteilung für Erd-, Atmosphären- und Planetenwissenschaften des MIT. „Wir haben jetzt eine Möglichkeit, diese kleinen Asteroiden zu erkennen, wenn sie viel weiter entfernt sind, sodass wir ihre Umlaufbahn präziser verfolgen können, was für die Planetenverteidigung von entscheidender Bedeutung ist“, so Burdanov.
