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Außen heiß und innen eisig kalt

Spektren der austretenden Gase von Oumuamua zeigten, dass dort im Vergleich zu normalen Kometen nur sehr wenig Kohlenmonoxid vorkommt, das schon bei sehr niedrigen Temperaturen verdampft. Das ließ sich in der Simulation nachvollziehen. Dort erreichte nur die äußerste Oberfläche eine Temperatur von einigen tausend Grad Celsius. Schon in 20 cm Tiefe bleibt das Material unter dem Gefrierpunkt von Wassereis. Kohlendioxid bleibt ab einer Tiefe von 50 cm gefroren, während das Kohlenmonoxid bis in rund drei Meter Tiefe verdampft. Wegen der äußerst langsamen Wärmeleitung dauert es allerdings etwa 100 Jahre, bis diese Schichten über die nötige Temperatur von 28 Kelvin aufgewärmt werden.

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Bei der zweiten Annäherung an unsere Sonne bliebe in der Simulation mehr Zeit, um Material im Inneren des ehemaligen Kometenbruchstücks aufzuheizen. Die Hitze auf der Oberfläche ist nicht so extrem, aber es bleibt mehr Zeit für Wärmeleitung, wodurch vormals gefroren gebliebenes Material verdampft. Denn diesmal ist die Oberfläche von Anfang an der Sonnenstrahlung ausgesetzt und nicht erst, wenn der Komet in der Nähe des Ursprungssterns auseinanderbricht. Hinzu kommt noch, dass unsere Sonne wahrscheinlich einfach größer und heißer als der Ursprungsstern ist, denn die meisten Sterne im Universum sind kleiner und kühler als unsere Sonne.

Beim Vorbeiflug von Oumuamua an der Sonne konnten verdampfendes Wasser und Kohlendioxid im Spektrum nachgewiesen werden. Außerdem ergaben Messungen, dass die Flugbahn von den reinen Gesetzen der Schwerkraft abwich und der Körper von den Ausgasungen etwas beschleunigt wurde. Selbst zu der Geschwindigkeit von Oumuamua konnten die Forscher durch Simulationen Aussagen treffen, die allerdings nichts mit dessen dramatischer Entstehung zu tun haben.

Wie normal Oumuamua wirklich ist, müssen mehr Beobachtungen zeigen

Asteroiden, die weit entfernt vom nächsten Stern durch die Milchstraße fliegen, werden hauptsächlich von drei Kräften beeinflusst. Die erste ist die Schwerkraft durch die Masse der Milchstraße als Ganzes, die Asteroiden genauso wie Sterne auf bestimmte Umlaufbahnen zwingt. Die zweite ist das dünne interstellare Gas, das sich mit der Milchstraße mit dreht, aber schneller als die Sterne ist. Dieses Gas bildet in den äußeren Bereichen unseres Sonnensystems eine Art Bugwelle, wenn es auf den Sonnenwind trifft. Die Raumsonden Voyager 1 und Voyager 2 haben von diesem Bereich Messdaten geliefert.

Der Wind von diesem extrem dünnen Gas kann kleine Körper weiter beschleunigen, weil sie im Vergleich zu ihrer Masse eine große Oberfläche haben. Die dritte Kraft ist das Magnetfeld der Milchstraße, das mit den magnetischen Teilen des Asteroiden interagiert und ihn abbremst. Diese Kraft wächst mit der Masse eines Asteroiden, so dass sich eine typische Geschwindigkeit für Asteroiden ergibt, wenn sie lange durch die Milchstraße fliegen. Für ein Objekt mit etwa 100 m Größe wie Oumuamua ergibt sich im Modell dessen gemessene Geschwindigkeit von etwa 10 km/s - zumindest bis er von der Sonne angezogen und beschleunigt wurde.

Wie normal Oumuamua wirklich ist, können nur Beobachtungen von weiteren solchen Objekten zeigen, die von außen in unser Sonnensystem eindringen. Das einzige weitere bekannte interstellare Objekt ist der Komet 2I/Borisov, der derzeit das Sonnensystem wieder verlässt und dabei auseinandergebrochen ist. Der verhielt sich, abgesehen von seiner interstellaren Herkunft, wie ein völlig normaler Komet. Er muss ohne nahe Begegnung mit einem Stern aus seinem ursprünglichen Sternsystem entkommen sein. Vielleicht ist er ein Bruchstück einer Begegnung eines Kometen mit einem großen Planeten wie Jupiter, die nicht ganz so nah war wie die von Shoemaker-Levy 9.

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 Oumuamua: Ein ganz normal merkwürdiger interstellarer Asteroid
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M.P. 16. Apr 2020

Nehmen wir ein Fremdwort - dann fragt niemand nach, ob es passt: "Belletristischer" ;-)

Eheran 15. Apr 2020

Materie dehnt sich nicht aus, deren zusammenhaltende Kräfte sind deutlich zu stark. 1m...

Aki-San 15. Apr 2020

Vielen Dank für dieses köstliche Stück Literatur am Morgen! :)


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