#Profis verpennen beinahe engen Vorbeiflug eines 100-m-Asteroiden – Alpha Cephei
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„Profis verpennen beinahe engen Vorbeiflug eines 100-m-Asteroiden – Alpha Cephei“
Was die Entdeckung etwas beunruhigend macht, ist das Datum des engsten Vorbeiflugs: 25.07.2019 um 00:47 UTC – keinen Tag nach der ersten Beobachtung und 2 ½ Stunden nach der Bekanntmachung!
Position des Asteroiden 2019 OK bei der nächsten Annäherung an die Erde am 25. Juli 2019 um 01:22 UTC = 03:22 MESZ. Die Größe der Erde ist maßstabsgetreu. Die blaue Linie zeigt die Erdbahn an (im Hintergrund noch einmal auf der Gegenseite der Sonne, die sich links außerhalb des Blickfelds befindet). Die weiße Ellipse ist die Bahn des Mondes. Die gelbe Linie zeigt von der Sonne in Richtung zum Frühlingspunkt, dem Nullpunkt der astronomischen Koordinatensysteme. Die parabelförmige Bahn mit den Stützlinien Richtung Erdbahn ist die des Asteroiden, der die Erde “unterhalb” (südlich) der Erdbahn passierte. Die Orbits von Asteroid und Mond sind dunkler gezeichnet, wo sie sich südlich der Ebene der Erdbahn befinden. Die Annäherung des Asteroiden am 25. Juli war fast die kleinstmögliche: die Bahnen von Erde und Asteroid nähern sich bis auf 55100 km und der Vorbeiflug fand bei 71300 km Entfernung statt. Bild: NASA/JPL, JPL Small-Body Database Browser, vom Autor generiert mit dem Orbit Diagram Viewer; JPL Standardlizenz.
Diesmal keine Ausrede…
Der deutlich kleinere Tscheljabinsk-Meteorit (ca. 20 m; vom Volumen her im Größenverhältnis ca. eines Prozents) war deshalb nicht vorher entdeckt worden, weil er aus der Richtung der Sonne kam, d.h. von der Tagseite her und von der Rückseite beleuchtet quasi als schmale Sichel, aber das war bei 2019 OK absolut nicht der Fall. Bei der Entdeckung hatte 2019 OK einen Phasenwinkel von 9,3° – das ist der Winkel zwischen den Sichtlinien zu Erde und Sonne aus der Sicht des jeweiligen Objekts, und dieser Winkel ist 180°, wenn die Erde vom Objekt aus gesehen gegenüber der Sonne steht und somit das Objekt aus Sicht der Erde vor der Sonne, bzw. 0°, wenn vom Objekt aus gesehen die Erde in Richtung der Sonne steht und sich das Objekt folglich von der Erde aus gesehen gegenüber der Sonne befindet. Der Asteroid war somit fast voll beleuchtet, einen Tag vor der nächsten Annäherung, groß wie ein Fußballfeld, 2,2 Millionen km entfernt und von 14,7. Größenklasse (ca. eine Größenklasse oder einen Faktor 2,5 lichtschwächer als der Planet Pluto). Groß genug, dass er von einem Amateurfernrohr aufgespürt worden sein könnte.
Und wer hat ihn gefunden? Die Amateure!
Was heißt könnte – er wurde! Von einem Celestron RASA f/2,22 Astrographen mit 28 cm Spiegeldurchmesser bestückt mit einer FLI ML16803-CCD-Kamera auf einer Paramount-Montierung. Mit fast 40 k€ kein eben billiges Equipment, aber ein Schnäppchen im Vergleich zu einer millionenteueren Profi-Sternwarte. Dieses Gerät steht neben einem 18-Zoll (457 mm) f/2,9 Selbstbau-Spiegelteleskop in einer Baracke 2 km entfernt von Oliveira in Brasilien [6], einem kleinen ländlichen Ort 125 km südwestlich von Belo Horizonte und 300 km nordwestlich von Rio de Janeiro. Die kleine Sternwarte wurde 2013 von einer Gruppe von Amateurastronomen gebaut, darunter einige Bergleute aus Belo Horizonte. Die Teleskope werden über das Internet ferngesteuert, der 18-Zöller erreicht bis zu 20. Größenklasse (373000 mal schwächer als das menschliche Auge) und die beiden sind die ganze Nacht im Einsatz. Die von den Teleskopen aufgenommenen Bilder werden mittels Software auf Differenzen gescannt, die auf ein bewegtes Objekt hindeuten könnten, und die Auswahl wird anschließend manuell gesichtet, um Reflexionen, veränderliche Sterne oder bereits bekannte Objekte auszufiltern.
Nur einen Monat nach der Inbetriebnahme machte das Team seine erste Entdeckung, den Kometen C/2014 A4 SONEAR, zugleich der erste Komet überhaupt, der von Brasilianern entdeckt wurde. Und nun also 2019 OK.
9h später fand auch der All-Sky Automated Survey for Supernovae (ASAS-SN) den Asteroiden, sogar mit einem 14-cm-Linsenfernrohr. Nach der Identifizierung der beiden Beobachtungen als dasselbe Objekt konnten durch Rückrechnung der Bahn weitere frühere Aufnahmen ausfindig gemacht werden, so vom 50 cm ATLAS-(Asteroid Terrestrial-impact Last Alert System)-Teleskop auf dem Berg Haleakala auf Maui/Hawaii am 21. Juli, zu dieser Zeit noch bei 17. Größe. Tatsächlich war der Asteroid jedoch bereits am 28. Juni 2019 vom 1,8-m-Spiegel des Pan-STARRS-1-Teleskops, ebenfalls auf dem Haleakala auf Hawaii installiert, aufgenommen worden. Da hatte der Asteroid noch fast 23. Größenklasse – sechsmillionen Mal schwächer als mit dem bloßen Auge sichtbar und an der Grenze der Empfindlichkeit des Teleskops (22,7m). Anscheinend wurde der sich nähernde und damit heller werdende Asteroid danach gar nicht mehr von Pan-STARRS erfasst.
Aufgrund des nun bekannten Bahnabschnitts der Asteroidenbahn von einem Monat konnten die Bahnparameter ermittelt werden. Bei dem Objekt handelt es sich – zum Mondlandungsjubiläum passsenderweise – um einen Apollo-Asteroiden, das sind solche Asteroiden, die die Erdbahn von außen kreuzen (d.h. ihre große Bahnhalbachse ist größer als 1 AE und ihr sonnennächster Punkt, das Perihel näher als der sonnenfernste der Erde, ihr Aphel bei 1,017 AE). Die große Bahnhalbachse von 2019 OK liegt bei 1,948 AE und sein Perihel liegt bei 0,4635 AE. Damit bewegt er sich zwischen den Bahnen des Merkur und des Jupiters.
Die Bahn des Asteroiden von hoch nördlich der Ekliptik aus gesehen (und bei der Position vom 7. Juli 2019, die eine Überlappung der Bezeichnungen von Erde und Asteroid vermeidet). Die Bahn des Asteroiden verläuft zwischen denen des Jupiter und des Merkurs. Der helle Bahnabschnitt liegt nördlich der Erdbahn. Nur Ende Juli kommt der Asteroid der Erdbahn nahe. Die gelbe Linie weist wieder zum Frühlingspunkt; wenn die Erde im Diagramm bei 9 Uhr steht, befindet sich die Sonne aus Erdsicht in Richtung Frühlingspunkt und es ist Frühlingsanfang.
Bild: NASA/JPL, JPL Small-Body Database Browser, vom Autor generiert mit dem Orbit Diagram Viewer; JPL Standardlizenz.
Die große Dunkelziffer
Dies zeigt, dass noch einiges an Arbeit zu leisten ist, bis ein Großteil der Near Earth Asteroids (NEAs), also der Asteroiden, die der Erde nahe kommen können, entdeckt ist. Die amerikanische Regierung hatte sich 2005 zum Ziel gesetzt und die NASA damit beauftragt, bis 2020 90% aller NEAs von mehr als 140 m Durchmesser zu entdecken (diese hätten eine Einschlageenergie von ca. 50 Megatonnen TNT, vergleichbar mit der größten je gezündeten Wasserstoffbombe, der russischen Zar-Bombe). Davon sind wir 2019 allerdings noch weit entfernt: Während wir die großen Objekte von mehr als 10 km Größe fast alle kennen und von den gefährlichen NEAs mit mehr als 1 km Durchmesser immerhin über 80%, sieht es für Objekte von 200 m und weniger ziemlich schlecht aus – mehr als 90% von diesen kennen wir noch nicht, denn wir können sie erst entdecken, wenn sie der Erde zufällig nahe kommen.
Zensus der Asteroidenentdeckungen, Stand 2014. Die rote Linie gibt die geschätzte Zahl der Objekte der jeweiligen Größe auf der x-Achse (Durchmesser in km) an, die grünen Balken die Zahl der entdeckten Objekte dieser Größenklasse (y-Achse links). Das sieht auf den ersten Blick ganz gut aus, bis man sich vergegenwärtigt, dass die Skala links eine logarithmische ist und jedes Kästchen in der Senkrechten eine Verzehnfachung der Objekte bedeutet. Die blaue Linie gibt die Prozentzahl der entdeckten Objekte relativ zur angenommenen Anzahl der jeweiligen Größe an. Für Objekte unterhalb von 200 m ist die Prozentzahl einstellig, von den Objekten mit weniger als 50 m Durchmesser ist nicht einmal 1% bekannt. Die Grafik ist unterlegt mit farbig markierten Zonen, die das ungefähre Ausmaß des Schadens bei einem Einschlag angeben. 2019 OK mit ca. 90 m würde schon eine Großstadt oder eine Region wie das Ruhrgebiet oder das Saarland zerstören können. Bild: Lindley Johnson, Dr. Tom Statler, NASA HQ, “Study on Use of LSST for NEO Detection and Tracking”, 27.01.2016; NASA, gemeinfrei.
Das im Bau befindliche Large Synoptic Survey Telescope LSST soll die Statistik mit 8,4 m Öffnung ab 2022 wesentlich verbessern, wird aber wohl bestenfalls 65% der 140-m-Objekte binnen 12 Jahren aufspüren können [9]. Wenn zusätzlich noch Weltraumteleskope z.B. in der Nähe der Venusbahn mit Blick nach außen eingesetzt würden, könnte man das Ziel, 90% der NEAs über 140 m zu entdecken, jedoch binnen 7-10 Jahren erreichen (Wink mit dem leeren Portemonnaie).
Aber ob wir die Objekte kennen oder nicht – das Risiko eines Einschlags bzw. einer Luftdetonation (Airburst) solch großer Objekte ist sehr klein. Ein Tscheljabinsk-Ereignis ist ca. einmal pro Jahrhundert zu erwarten, eines wie das Tunguska-Ereignis nur alle 1000 Jahre und der Einschlag eines Objekts der 100-m-Klasse nur alle 10.000, und die Zerstörung wäre auf eine Region beschränkt. Man müsste ein ganz blödes Pech haben, wenn es die eigene Region beträfe – zumal 2/3 der Erde unbewohnter Ozean sind, um nicht erst von den unbewohnten Wüsten, Tundren und Polarregionen zu reden. Ein Tag Vorwarnung wäre allerdings denkbar knapp für eine Evakuierung der Einschlagsregion, geschweige denn irgendeine andere denkbare Gegenmaßnahme. Die Damen und Herren Profi-Astronomen mögen sich bitte bemühen, die Vorwarnzeit deutlich zu erhöhen, und sich angesichts heute verfügbarer riesiger Teleskope und Rechenanlagen nicht mehr von den Amateuren die Butter vom Brot nehmen zu lassen.
Ach, übrigens…
Am 21. Juli 2019 entdeckte ATLAS Haleakala den auf einer ähnlichen Bahn unterwegs befindlichen Apollo-Asteroiden 2019 DO [2] bei einem Phasenwinkel von nur 4,2°, der mit 77±25 m unwesentlich kleiner als 2019 OK ist und sich nachträglich auf einer Pan-STARRS-Aufnahme bereits vom 5. Juli 2019 fand. Der Asteroid passierte die Erde in relativ sicherer Entfernung von 357.500 km (0,93 Mondentfernungen) am 24. Juli 2019 um 13:31 UTC, 3 Tage nach seiner Entdeckung.
Referenzen
[1] Minor Planet Electronic Circular MPEC 2019-O65, 24. Juli 2019, 22:17 UT. [2] Minor Planet Electronic Circular MPEC 2019-O43, 22. Juli 2019, 01:03 UT. [3] JPL Small-Body Database Browser, 2019 OK, 27. Juli 20:19 UT. [4] de.wikipedia.org, 2019 OK. [5] Michael J.I. Brown, “An asteroid just buzzed past Earth, and we barely noticed in time“, The Conversation, 25. Juli 2019. [6] Anna Lúcia Silva, “Astrônomos falam de descoberta de cometa ‘Sonear’ em Oliveira, MG“, G1 Centro-Oeste – MG, 23. Januar 2014. [7] Teo Blašković , “Asteroid 2019 OK to flyby Earth at 0.19 LD on July 25 – the largest of the year“, The Watchers, 24. Juli 2019. [8] Teo Blašković , “Asteroid 2019 OD to flyby Earth at 0.93 LD on July 24“, The Watchers, 22. Juli 2019. [9] Lindley Johnson, Dr. Tom Statler, NASA HQ, “Study on Use of LSST for NEO Detection and Tracking“, 27. Januar 2016.Related
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