US-Meteorit trägt zum Geheimnis der Entstehung bei

Im Januar 2018 schuf ein fallender Meteorit einen hellen Feuerball, der sich über dem Stadtrand von Detroit, Michigan, bildete, gefolgt von lauten Überschallknallen.

Der Besucher warf nicht nur eine Menge Meteoriten über den schneebedeckten Boden, sondern informierte auch über seine außerirdische Quelle.

Obwohl Zehntausende von Meteoriten von Menschen geborgen wurden, konnten Wissenschaftler nur die Umlaufbahnen einer kleinen Anzahl verfolgen. Die meisten davon wurden im letzten Jahrzehnt berechnet.

Wissenschaftler können Informationen darüber verwenden, wie der Meteorit die Erdatmosphäre durchbrannte, um zu berechnen, wie sich das felsige Objekt durch den Weltraum bewegte, bevor es sich in einen Feuerball verwandelte.

Forscher können den spezifischen Pfad eines Objekts nicht durch die Zeit zurückverfolgen – es gibt zu viele Variablen, die dessen Bewegung beeinflusst haben könnten. Sie können jedoch die wahrscheinlichsten Pfade bestimmen. Das Studium der möglichen Umlaufbahnen ähnlicher Asteroiden kann dabei helfen, den Elternkörper zu ermitteln, zu dem sie früher gehörten, je größer der Asteroid war.

“Dies ist eine großartige Möglichkeit, um eine kostengünstige Asteroiden-Probenrückführungsmission durchzuführen”, sagt Dr. Peter Brown, der Asteroiden an der kanadischen University of Western Ontario studiert. “In diesem Fall kommt die Probe zu uns. Wir müssen nicht zur Probe gehen.”

Dr. Brown und seine Kollegen sammelten Informationen aus Feuerballumfragen sowie in sozialen Medien veröffentlichte Videos, um eine mögliche Umlaufbahn für den Hamburger Meteoriten zu rekonstruieren, benannt nach dem kleinen Vorort von Detroit, in dem es summte.

Das Team arbeitete dann mit mehreren Amateurfotografen zusammen, um ihre Beobachtungen zu kalibrieren. “Wir haben viel Zeit damit verbracht, YouTube und Twitter zu durchsuchen”, sagt er.

Die Forscher stellten fest, dass der Hamburger Meteorit ein ziemlich typischer Feuerball war. Es gelangte wahrscheinlich mit einer Masse von 60 kg bis 220 kg und einem Durchmesser zwischen 0,3 m und 0,5 m in die Atmosphäre.

Bei einer Geschwindigkeit von ca. 16 km / s wurden zwei große Fackeln in einer Höhe von 24,1 km und 21,7 km über dem Boden erzeugt. Die vom Feuerball erzeugte Gesamtenergie lag zwischen zwei und sieben Tonnen TNT.

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Ein wachsender Trend
Während einige Forscher zu Boden gingen, um im Schnee von Michigan nach dunklen Meteoriten zu suchen, suchten Dr. Brown und seine Kollegen im Internet nach Berichten über den Fall. Da die Region dicht besiedelt war, gab Dr. Brown an, dass es viele Videoaufnahmen gab, die den Sturz festhielten.

Aus der Fülle von Fotohandys und Sicherheitsvideos haben sie fast 30 einzigartige Videos aufgespürt, die scharf genug waren, um ihren Standort aufzudecken. Von diesen war nur eine Handvoll gut genug für die Teammitglieder, um eine detaillierte Kalibrierung durchzuführen.

Wie kalibriert man ein gelegentliches Feuerballvideo? Zunächst benötigen Sie eine Positionsreferenz, mit deren Hilfe Sie genau bestimmen können, woher das Video stammt. Im Idealfall würde dieselbe Kamera genau an der Stelle platziert, an der der Meteoritensturz ursprünglich beobachtet wurde – obwohl häufig eine ähnliche Kamera verwendet wurde.

Messungen aus diesen Videos ergaben, in welchem ​​Winkel sich der ankommende Meteorit bewegte.

“Ein Großteil der Arbeit sprach nur mit Menschen”, sagt Dr. Brown.

Zusätzlich zu den gelegentlichen Bildern betrachteten die Forscher Bilder von Feuerballumfragen, bei denen die Kalibrierung bereits durchgeführt worden war.

Während die offiziellen Daten einfacher zu verarbeiten waren, neigen Smartphones und Dashboard-Kameras laut Dr. Brown häufig zu einer höheren Auflösung und liefern präzisere Daten, wenn sie kalibriert werden können. Die zunehmende Verbreitung dieser Art von Kameras “hat diesen Bereich beinahe revolutioniert”, sagt er.

Während die Menschen seit Tausenden von Jahren Meteoriten gesammelt haben, wurde erst 1959 die erste Meteoritenumlaufbahn geborgen. Vom Ondrejov-Observatorium in der Tschechischen Republik betriebene Kameras zeichneten den Fall des Pribram-Meteoriten auf und ermöglichten es den Forschern, seine Umlaufbahn bis zum Asteroidengürtel zurückzuverfolgen.

Zum ersten Mal waren die Astronomen zuversichtlich, dass Meteore von Asteroiden stammen. “Diese Umlaufbahn hat sie wirklich versiegelt”, sagt Dr. Brown.

In den 60er, 70er und 80er Jahren wurden Feuerball-Netzwerke online geschaltet, und bis zum Jahr 2000 waren vier Meteoritenbahnen bekannt. Drei davon waren H-Chondriten, die am häufigsten fallende eisenreiche Klasse von Meteoriten, und die Gruppe, der Hamburg angehört.

Seit dem Jahr 2000 haben die Meteoriten mit berechneten Umlaufbahnen zugenommen. Weitere 10 wurden bis 2010 gesichtet. In den letzten Jahren wurden jährlich eine Handvoll nachverfolgbarer Meteoriten erzeugt, sagt Dr. Brown.

Heute gibt es ungefähr 30 Meteoriten, deren Umlaufbahnen berechnet wurden. Während die Verbreitung von Kameras für die Verfolgung von Feuerbällen eine wichtige Rolle gespielt hat, sind laut Dr. Brown auch gelegentliche Aufnahmen ein Fortschritt auf diesem Gebiet.

Der Hamburger Herbst “war sehr gut aufgenommen, und das macht ihn so interessant”, sagt Dr. Brown. Nach dem mächtigeren Tscheljabinsker Feuerball von 2013 “gab es keinen anderen Sturz, der so viele Videoaufzeichnungen hatte”.

Aber gelegentliche Videoaufnahmen haben ihren Untergang. Weil sie so viel schwieriger zu kalibrieren sind als offizielle Umfragen, nehmen sie sich mehr Zeit. Das kann sie in die Prioritätenliste der überfüllten Wissenschaftler rücken.

Dr. Brown weiß von Forschern, die an fast 10 weiteren Meteoritenbahnen arbeiten, schätzt aber, dass es noch weitere gibt. “Es gibt Daten für wahrscheinlich weitere 20, die die Leute einfach nicht versucht haben, weil es so viel Arbeit ist”, sagt er. “Es ist ein schwieriger Prozess.”

Mehr Fragen als Antworten
Obwohl H-Chondriten den größten Teil der Meteoriten ausmachen, die den Sprung durch die Erdatmosphäre überleben, bleibt ihr Ursprung ein Rätsel. Im Jahr 1998 schlugen Astronomen den großen Hauptgürtel-Asteroiden (6) Hebe als primären Elternkörper vor, da er H-Chondriten ähnelte.

Die Umlaufbahn von Hebe befindet sich an einem Ort, an dem Jupiters Gravitationskräfte Material aufwirbeln können, sodass es aus dem Asteroidengürtel entweichen kann. Erdnahe Asteroiden, die Hebe ähnlich sind, wurden ebenfalls entdeckt, was darauf hindeutet, dass etwas – wahrscheinlich der Riesenplanet Jupiter – Material vom Asteroidengürtel geschleudert hat.

In den letzten Jahren wurden jedoch auch andere Hauptgürtel-Asteroiden identifiziert, die H-Chondriten ähneln und das Bild trüben.

Von den rund 30 Meteoriten mit bekannten Umlaufbahnen sind fast die Hälfte H-Chondriten. Bisher scheinen diese Objekte jedoch nicht aus dem äußeren Asteroidengürtel zu stammen – der Seite, die dem Jupiter zugewandt ist – in der Hebe die Umlaufbahn umkreist. Stattdessen scheinen sie ihre Reise vom mittleren und inneren Gürtel näher an der Sonne zu beginnen. Und die neue Entdeckung hilft nicht.

“Hamburg fügt leider mehr Fragen zur Umlaufbahn von H-Chondriten hinzu, als es beantwortet”, sagt Dr. Brown.

Durch Eingrenzen werden mehr Meteoritenproben entnommen. Dr. Brown schätzt, dass die Verdoppelung der bekannten Umlaufbahnen für H-Chondriten es Forschern ermöglichen wird, festere Assoziationen mit einem Elternkörper herzustellen.

Dies setzt voraus, dass die eisenreichen Asteroiden aus einer Hand stammen. Möglicherweise kommen sie von zwei oder mehr Stellen im Asteroidengürtel.

“Es ist eine sehr komplizierte Geschichte”, sagt Dr. Brown. “Wir müssen mehr davon bekommen, wenn wir diese Fragen vollständiger beantworten wollen.”

Via BBC World News

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