Quasisatelliten

 

In den letzten Jahren hat die Zahl der entdeckten Asteroiden dank fortschreitender Instrumententechnik und umfassender Suchprogramme dramatisch zugenommen. Gegenwärtig sind etwa 600 000 Stück von ihnen bekannt. In diesem Zuge wurden auch einige Objekte auf außergewöhnlichen Bahnen aufgefunden. Ein besonderes Phänomen sind koorbitalen Bahnen: Objekte auf solchen Bahnen weisen in etwa die gleiche Umlaufzeit auf wie ein anderer, massereicherer Himmelskörper. Das bekannteste Beispiel koorbitaler Objekte sind die Trojaner, welche die Sonne in unmittelbarer Nähe zur Jupiterbahn umlaufen, wobei sie allerdings einen Abstand von 60° zum größten Planeten des Sonnensystems halten.

Für die Klassifizierung als koorbitales Objekt genügt es nicht, daß es "rein zufällig" die gleiche Umlaufperiode besitzt, sondern es muß durch einen größeren Himmelskörper (bei den Trojanern also durch Jupiter) gravitativ in diese 1:1-Resonanz gebunden werden.

Ein andere Ausprägung koorbitaler Bahnen sind Quasisatelliten. Sie grenzen sich von herkömmlichen Satelliten, wie z.B. dem Erdmond, darin ab, daß sie nicht aufgrund der Gravitation des umlaufenden Objekts (z.B. ein Planet) in Orbit gehalten werden, sondern eigentlich einen noch größeren, gemeinsamen Zentralkörper umlaufen (z.B. die Sonne), wobei sie jedoch durch das Schwerefeld des zweitgrößten Körpers periodisch einen "Schubs" bekommen, der sie in der 1:1-Resonanz hält.

Wie kann man sich den Umlauf vorstellen? Beide Körper, Asteroid und Planet, umlaufen die Sonne mit gleicher Umlaufzeit, wobei die Bahn des Asteroiden exzentrischer ist als die des Planeten. Seine Ellipsenbahn ist länglicher, d.h. er gelangt daher näher zur Sonne als der Planet und kann sich weiter als dieser von ihr entfernen. Befindet sich der Asteroid im Perihel (also dem sonnennächsten Punkt), so umläuft er die Sonne schneller als der Planet und überholt ihn innen. Nach dem Perihel wandert der Asteroid wieder nach außen und verlangsamt sich, bis er das Aphel (den sonnenfernsten Punkt) erreicht. In der Nähe des Aphels ist der Asteroid langsamer als der Planet und wird folglich von ihm überrundet. Im mitbewegten Koordinatensystem des Planeten vollführt der Asteroid demnach einen retrograden Umlauf.

Grundvoraussetzung für Quasisatelliten ist, daß die Masse des Asteroiden klein gegenüber der des Planeten ist. Die Bahnen von Quasisatelliten sind in unserem Sonnensystem meist nicht stabil. Numerische Berechnungen haben allerdings gezeigt, daß Quasisatellitenbahnen von Uranus und Neptun z.T. hinreichend langlebig sein können, um darin Objekte seit Anbeginn unseres Sonnensystems überdauern lassen zu können. Nachgewiesen wurden allerdings noch keine solchen Objekte.

Die Erde hatte in den Jahren von 1996 bis 2006 mit dem Asteroiden 2003NY107 einen Quasisatelliten; seit Beendigung dieser Periode umläuft er die Sonne koorbital zur Erde auf einer Hufeisenbahn. Solche Objekte können offenbar durch nahe Passagen zwischen beiden Bahnformen wechseln.

Der Nachweis von 2003NY107 dürfte Amateuren nicht leichtfallen. Seine Helligkeit pendelt bei etwa 28 mag.