Wie weit ist der Asteroidengürtel von der Erde entfernt?

Im 18. Jahrhundert führten Beobachtungen aller bekannten Planeten (Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter und Saturn) die Astronomen zu der Erkenntnis, dass sich in ihren Umlaufbahnen ein Muster befand. Dies führte schließlich zum Titius-Bode-Gesetz, das die Menge an Raum vorhersagte, die natürlich zwischen jedem Himmelskörper existierte, der unsere Sonne umkreiste. In Übereinstimmung mit diesem Gesetz stellten Astronomen fest, dass zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter eine erkennbare Lücke zu bestehen schien.

Untersuchungen dieser Lücke führten schließlich dazu, dass Astronomen mehrere Körper unterschiedlicher Größe beobachteten. Dies führte zur Schaffung des Begriffs „Asteroid“ (griechisch für „sternförmig“ oder „sternförmig“) sowie des Begriffs „Asteroidengürtel“, sobald klar wurde, wie viele es gab. Durch verschiedene Methoden haben Astronomen seitdem die Existenz von mehreren Millionen Objekten zwischen der Umlaufbahn von Mars und Jupiter bestätigt. Sie haben auch mit einer gewissen Genauigkeit festgestellt, wie weit es von unserem Planeten entfernt ist.

Struktur und Zusammensetzung:

Der Asteroidengürtel besteht aus mehreren großen Körpern, die mit Millionen kleinerer Körper verbunden sind. Die größeren Körper wie Ceres, Vesta, Pallas und Hygiea machen die Hälfte der Gesamtmasse des Gürtels aus, fast ein Drittel allein von Ceres. Darüber hinaus über 200 Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als 100 km und 0,7 bis 1,7 Millionen Asteroiden mit einem Durchmesser von 1 km oder mehr.

Insgesamt wird die Masse des Asteroidengürtels auf 2,8 × 10 geschätzt21 bis 3,2 × 1021 Kilogramm – das entspricht etwa 4% der Mondmasse. Während die meisten Asteroiden aus Gestein bestehen, enthält ein kleiner Teil von ihnen Metalle wie Eisen und Nickel. Die verbleibenden Asteroiden bestehen aus einer Mischung dieser zusammen mit kohlenstoffreichen Materialien. Einige der weiter entfernten Asteroiden neigen dazu, mehr Eis und flüchtige Stoffe zu enthalten, einschließlich Wassereis.

Trotz der beeindruckenden Anzahl von Objekten im Gürtel sind die Asteroiden des Hauptgürtels auch über ein sehr großes Raumvolumen verteilt. Infolgedessen beträgt die durchschnittliche Entfernung zwischen Objekten ungefähr 965.600 km (600.000 Meilen), was bedeutet, dass der Hauptgürtel größtenteils aus leerem Raum besteht. Aufgrund der geringen Materialdichte im Gürtel wird die Wahrscheinlichkeit, dass eine Sonde auf einen Asteroiden trifft, auf weniger als eine Milliarde geschätzt.

Die Haupt- (oder Kern-) Population des Asteroidengürtels wird manchmal in drei Zonen unterteilt, die auf sogenannten „Kirkwood-Lücken“ basieren. Benannt nach Daniel Kirkwood, der 1866 die Entdeckung von Lücken in der Entfernung von Asteroiden ankündigte, ähneln diese Lücken denen der Ringsysteme von Saturn und anderen Gasriesen.

Umlaufbahn um die Sonne:

Der zwischen Mars und Jupiter gelegene Gürtel hat eine Entfernung zwischen 2,2 und 3,2 astronomischen Einheiten (AU) von der Sonne – 329 Millionen bis 478,7 Millionen km (204,43 Millionen bis 297,45 Millionen Meilen). Es ist auch eine geschätzte Dicke von 1 AE (149,6 Millionen km oder 93 Millionen Meilen), was bedeutet, dass es dieselbe Entfernung einnimmt wie das, was zwischen der Erde und der Sonne liegt.

Die Entfernung eines Asteroiden von der Sonne (seiner Hauptachse) hängt von seiner Verteilung in eine von drei verschiedenen Zonen ab, basierend auf den „Kirkwood Gaps“ des Gürtels. Zone I liegt zwischen den 4: 1-Resonanz- und 3: 1-Resonanz-Kirkwood-Lücken, die ungefähr 2,06 bzw. 2,5 AE (3 bis 3,74 Milliarden km; 1,86 bis 2,3 Milliarden Meilen) von der Sonne entfernt sind.

Zone II setzt sich vom Ende der Zone I bis zur 5: 2-Resonanzlücke fort, die 2,82 AU (4,22 Milliarden km) von der Sonne entfernt ist. Zone III, der äußerste Abschnitt des Gürtels, erstreckt sich vom äußeren Rand der Zone II bis zum 2: 1-Resonanzspalt, der sich etwa 3,28 AE (4,9 Milliarden km) von der Sonne entfernt befindet.

Entfernung von der Erde:

Der Abstand zwischen dem Asteroidengürtel und der Erde variiert erheblich, je nachdem, wohin wir messen. Basierend auf der durchschnittlichen Entfernung von der Sonne kann die Entfernung zwischen der Erde und dem nächsten Rand des Gürtels zwischen 1,2 und 2,2 AE oder 179,5 und 329 Millionen km (111,5 und 204,43 Millionen Meilen) liegen. Aber natürlich wird sich zu jeder Zeit ein Teil des Asteroidengürtels auch relativ zu uns auf der gegenüberliegenden Seite der Sonne befinden.

Von diesem Standpunkt aus reicht die Entfernung zwischen der Erde und dem Asteroidengürtel von 3,2 und 4,2 AU – 478,7 bis 628,3 Millionen km (297,45 bis 390,4 Millionen Meilen). Um das in die richtige Perspektive zu rücken: Der Abstand zwischen der Erde und dem Asteroidengürtel reicht von etwas mehr als dem Abstand zwischen der Erde und der Sonne (1 AE) bis zum Abstand zwischen der Erde und dem Jupiter (4,2 AE), wenn sie vorhanden sind sind am nächsten.

Natürlich wird jede Erkundung oder andere Art von Mission, die von der Erde aus gestartet wird, den kürzesten Weg nehmen, es sei denn, sie zielt auf einen bestimmten Asteroiden ab. Und selbst dann werden die Missionsplaner den Start zeitlich festlegen, um sicherzustellen, dass wir dem Ziel am nächsten sind. Daher können wir die Schätzungen von 1,2 – 2,2 AE sicher verwenden, um den Abstand zwischen uns und dem Hauptgürtel zu messen.

Trotzdem wäre das Erreichen des Asteroidengürtels am nächsten eine kleine Wanderung! Kurz gesagt, es ist zu jedem Zeitpunkt ungefähr 179,5 Millionen km (oder 111,5 Millionen Meilen) von uns entfernt. Daher ist es hilfreich zu wissen, wie viel Zeit und Energie es kosten würde, um sie zurück und zurück zu bekommen, wenn wir beginnen, Missionen mit Besatzung zum Gürtel zu starten, ganz zu schweigen von der Aussicht auf Asteroidenabbau!

Wir haben hier im Space Magazine viele interessante Artikel über den Asteroidengürtel geschrieben. Was ist der Asteroidengürtel? Woher kommen Asteroiden? Warum bedroht der Asteroidengürtel das Raumschiff nicht? Warum ist der Asteroidengürtel kein Planet? Und 10 interessante Fakten über Asteroiden.

Weitere Informationen finden Sie auf der NASA-Seite zu Mond- und Planetenwissenschaften zu Asteroiden sowie in den Pressemitteilungen der Hubblesite über Asteroiden.

Astronomie Cast auch einige interessante Episoden über Asteroiden, wie Episode 55: Der Asteroidengürtel und Episode 29: Asteroiden machen schlechte Nachbarn.

Quellen:

  • NASA: Erforschung des Sonnensystems – Asteroiden
  • Die Planeten – Asteroidengürtel Fakten
  • Cornell University, Abteilung für Astronomie – Asteroidengürtel
  • Sol Station – Haupt-Asteroidengürtel
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