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Zoom auf das innere Sonnensystem und das Sonnensystem zwischen den Riesenplaneten © Mattia Galiazzo
Zoom auf das innere Sonnensystem und das Sonnensystem zwischen den Riesenplaneten © Mattia Galiazzo

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Wenn Centauren die Erde bedrohen

04.10.2018

Die Astrophysiker Mattia Galiazzo und Rudolf Dvorak von der Universität Wien untersuchten gemeinsam mit Elizabeth A. Silber (Brown University, USA) die langfristige Bahnentwicklung von Centauren - Kleinplaneten des Sonnensystems. Die ForscherInnen haben die Anzahl der nahen Begegnungen und Einschläge mit den terrestrischen Planeten nach der Phase des sogenannten "Late Heavy Bombardment" (vor etwa 3,8 Milliarden Jahren) geschätzt und auch die möglichen Größen der Krater, die bei Einschlägen auf die Erde entstehen können, berechnet. Die Publikation erschien kürzlich in "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society".

Die sogenannten "Centauren" sind Objekte des Sonnensystems, deren Bahnen sich zwischen denen der Riesenplaneten befinden. Sie haben ihren Ursprung hauptsächlich in Himmelskörpern jenseits der Neptunbahn (Trans-Neptun-Objekte) und zählen zu den Ursprungskörpern der Gruppe erdnaher Asteroiden. In einigen Fällen kann dies zu einer Kollision mit terrestrischen Planeten führen und somit unter Umständen katastrophale Ereignisse hervorrufen. Daher ist es wichtig, die Entwicklung ihrer Bahnen zu verstehen.

Die WissenschafterInnen haben nun herausgefunden, dass die meisten Krater, die bei Impakten entstehen, weniger als 10 km groß sind. Die statistische Trefferhäufigkeit seit dem Late Heavy Bombardement liegt bei einem Treffer rund alle zwei Milliarden Jahre für Erde, Mars und Venus. Für kleinere Körper von rund 1 km beträgt die Einschlagsfrequenz auf der Erde etwa 15 Millionen Jahre.

"Der Einschlag durch einen Centauren ist damit zehnmal weniger wahrscheinlich als ein Impakt durch Asteroiden aus dem Hauptgürtel", erklärt Mattia Galiazzo: "Die Berechnung ist aber trotzdem wichtig, weil Centauren größere Objekte sind und überdies mit wesentlich größeren Geschwindigkeiten mit einem Planeten kollidieren. So haben wir auch berechnet, dass Centauren die Ursache für zumindest zwei Katastrophen waren und es nicht auszuschließen ist, dass so ein Zusammenhang mit dem Aussterben der Dinosaurier auf der Erde besteht". Dies erklärt sich aus deren Herkunft aus den Regionen außerhalb der Jupiterbahn, während die Asterioden des Hauptgürtels aus dem Bereich innerhalb von Jupiter stammen und dadurch wesentlich geringere Kollisionsgeschwindigkeiten besitzen. Im Falle eines Aufpralls rufen Centauren größere Katastrophen auf der Erde hervor, die bis zum totalen Aussterben alles Lebens führen können.

Diese neuen Ergebnisse liefern einen wichtigen Beitrag zur Analyse von katastrophalen Ereignissen außerirdischen Ursprungs - nicht nur auf unserem Planeten, sondern auch auf Venus und Mars. "Wir gewinnen damit ein besseres Verständnis vergangener Impakte und wie diese das Leben auf der Erde verändert haben könnten. Sei es totale Zerstörung oder im Gegenteil das Entstehen lebensfreundlicher Bedingungen etwa durch hydrothermale Aktivität. Diese Auswirkungen sind auch für andere Planeten wie etwa den Mars wichtig, da viele Centauren Wasser enthalten und durch einen Aufprall Wasser auf dem Mars freigesetzt haben. Und kürzlich wurde dort Wasser entdeckt", meint Rudolf Dvorak. Darüber hinaus geben die vorliegenden Ergebnisse auch Antworten auf die Bildung des gegenwärtigen Sonnensystems mit den vier Gasplaneten, den terrestrischen Planeten Venus, Erde und Mars sowie den Asteroiden und den Kometen.

Publikation in "Monthly Notices of the Royal Astronomical Society"

M A Galiazzo, E A Sliber, R Dvorak: The threat of Centaurs for terrestrial planets and their orbital evolution as impactors. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

https://academic.oup.com/mnras/advance-article-abstract/doi/10.1093/mnras/sty2614/5106371

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