Eine neue Studie zeigt, dass der Mars anfälliger für verheerende Asteroideneinschläge ist als bisher angenommen

Einer neuen Studie zufolge könnte der Mars mehr als doppelt so viele nahe Begegnungen mit potenziell gefährlichen Asteroiden haben wie die Erde. Dies könnte Erkundungsmissionen zum Roten Planeten gefährden, aber auch Informationen über die Entstehung des inneren Sonnensystems liefern.

Asteroiden sind die größte Bedrohung für unseren Planeten aus dem Weltraum – der Meteor von Tscheljabinsk im Jahr 2013 beispielsweise erzeugte Schockwellen, die mehr als 1000 Menschen verletzten und mehr als 33 Millionen Dollar an Infrastrukturschäden verursachten.

Astronomen und bürgerliche Asteroidenjäger haben etwa 33.000 ähnliche Weltraumfelsen entdeckt, die auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne nahe an der Erde vorbeifliegen. Ein Bruchteil davon ist riesig – mit einem Durchmesser von mehr als 140 Metern – und bewegt sich in Bahnen, die sich der Erdumlaufbahn in einem Abstand von weniger als 0,05 Astronomischen Einheiten (AE) nähern. (Zum Vergleich: 1 AE entspricht etwa 150 Millionen Kilometern – der durchschnittlichen Entfernung zwischen Erde und Sonne). Die Verfolgung dieser potenziell gefährlichen Asteroiden (PHAs) ist eine Schlüsselkomponente der planetarischen Verteidigungsprogramme.

Die Situation des Mars in Bezug auf Asteroiden

Unser Nachbar Mars befindet sich in einer noch ernsteren Situation, da er direkt neben dem Asteroidengürtel (oder Hauptgürtel) liegt – dem Band aus Gesteinstrümmern, das zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter liegt.

Es ist jedoch nicht genau bekannt, wie viele Asteroiden am Mars vorbeiziehen. Das könnte ein Problem sein, wie der Mitautor der Studie, Yufan Fane Zhou, ein Doktorand der Astronomie an der Nanjing Universität in China, erklärt. Auf dem Mars finden derzeit viele Weltraummissionen statt und er könnte eines Tages die Heimat menschlicher Kolonien sein.

Um zu testen, ob die Menschen auf dem Roten Planeten einem größeren Risiko von potenziell verheerenden Einschlägen ausgesetzt wären, analysierten Zhou und seine Kollegen, wie viele Asteroiden sich dem Mars nähern. Sie nannten diese Weltraumfelsen „CAPHAs“, ein Akronym für „close approach potentially hazardous asteroids“.

Woher wissen die Wissenschaftler, wie viele gefährliche Himmelskörper am Mars vorbeiziehen?

Um die Anzahl der CAPHAs auf dem Mars zu bestimmen, simulierte das Team mit Hilfe von Computermodellen die Bewegung der acht Planeten und etwa 11.000 zufällig ausgewählten Asteroiden über 100 Millionen Jahre.

Alle diese Asteroiden stammen aus dem Asteroidengürtel. Anschließend untersuchte das Team die Nähe jedes Asteroiden zu sechs bekannten Verwerfungen – asteroidenarme Zonen innerhalb des Hauptgürtels, aus denen entweichende Gesteinsbrocken möglicherweise entkommen können – und klassifizierte etwa 10.000 Asteroiden als in der Nähe dieser Verwerfungen liegend.

Während der Simulationen ließen die Forscher die Asteroiden in der Nähe der Verwerfungen von der Sonne weg oder näher zur Sonne hin driften. Diese Drift ist auf den Yarkovsky-Effekt zurückzuführen, eine Kraft, die entsteht, wenn die Oberflächen von Asteroiden, die von der Sonne angestrahlt werden, die empfangene Energie wieder abstrahlen und sich dabei wie Mini-Propeller verhalten.

Die Simulation dieser Drift ist von grundlegender Bedeutung, denn sie bewirkt, dass Asteroiden in der Nähe von Verwerfungen über Jahrtausende hinweg auf die Verwerfungen zu driften. Dort angekommen, verzerren die periodischen Anziehungskräfte von Jupiter oder Saturn die Flugbahnen dieser Asteroiden und schicken sie auf potenzielle Kollisionskurse mit den inneren Planeten.

Wie viele potenziell gefährliche Asteroiden könnten also auf den Mars treffen?

Die Simulationen ergaben, dass in jedem Erdenjahr etwa 52 große Asteroiden gefährlich nahe am Mars vorbeiziehen – etwa 2,6 Mal mehr als die etwa 20 Asteroiden, die der Erde jedes Jahr nahe kommen. Obwohl diese Asteroiden dem Mars näher kommen als die CAPHAs der Erde unserem Planeten, bewegen sie sich auch langsamer.

NASA-Missionen haben möglicherweise bereits die Auswirkungen der Kollision einiger dieser Asteroiden mit dem Mars beobachtet. Der Einschlag eines Meteoriten am 24. Dezember 2021 verursachte ein Erdbeben der Stärke 4, das von der NASA-Landeeinheit Mars InSight registriert wurde.

Aber auch für die Astronomen können die Mars-CAPHAs aufschlussreich sein. Tatsächlich vermuten Zhou und seine Kollegen, dass mindestens zwei dieser CAPHAs Anfang 2025 von der Erde aus sichtbar sein könnten, wenn der Mars mit der Erde auf einer Linie liegt und auf der gleichen Seite der Sonne kreist.

Quelle:

Zhou Y., Li H., Li Z., et al. MARTIANS (MARs2020, TIANwen and So on) would see more potentially hazardous asteroids than Earthlings. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society: Letters (2024).