Chile: „Heiligenschein“ um einen Asteroiden entdeckt

Beobachtungen von vielen Standorten in Südamerika, unter anderem am La Silla-Observatorium der ESO, haben zu der überraschenden Entdeckung zweier dichter, schmaler Ringe um den fernen Asteroiden Chariklo geführt. Es ist das bei weitem kleinste Objekt mit Ringen, das bisher gefunden wurde und nur das fünfte Objekt in unserem Sonnensystem – nach den viel größeren Planeten Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun – das diese Eigenschaft besitzt. Der Ursprung der Ringe bleibt ein Rätsel, sie könnten jedoch die Folge einer Kollision sein, durch die eine Trümmerscheibe entstanden ist. Die neuen Ergebnisse werden am 26. März in der Fachzeitschrift Nature online veröffentlicht.

Die Ringe des Saturn gehören zu den eindrucksvollsten Anblicken am Nachthimmel. Weitere weniger hervorstechende Ringe wurden auch um die anderen Gasplaneten gefunden. Trotz vieler sorgfältig durchgeführter Suchkampagnen wurden im Sonnensystem keine Ringe um kleinere Objekte im Umlauf um die Sonne gefunden. Neue Beobachtungen des fernen Kleinplaneten Chariklo während der Passage vor einen Stern haben gezeigt, dass dieses Objekt ebenfalls von zwei feinen Ringen umgeben ist.

„Wir haben nicht nach einem Ring gesucht und haben nicht einmal gedacht, dass so kleine Himmelskörper wie Chariklo welche besitzen könnten. Somit war ihre Entdeckung – und die verblüffende Menge an Details, die wir im Ringsystem sehen – eine vollkommene Überraschung!” erläutert Felipe Braga-Ribas vom Observatório Nacional/MCTI im brasilianischen Rio de Janeiro, der die Beobachtungskampagne vorbereitet hat und Erstautor des neuen Fachartikels ist.

Chariklo ist das größte Mitglied einer Klasse von Objekten, die Zentauren genannt werden. Er kreist zwischen Saturn und Uranus im äußeren Sonnensystem. Vorhersagen hatten gezeigt, dass er von Südamerika aus gesehen am 3. Juni 2013 den Stern UCAC4 248-108672 passieren würde . Mit sieben Teleskopen, einschließlich des dänischen 1,54-Meter-Teleskops und des TRAPPIST-Teleskops am La-Silla-Observatorium des ESO in Chile, konnten Astronomen den Stern für einige wenige Sekunden scheinbar verschwinden sehen, als dessen Licht von Chariklo abgeschattet wurde – eine Sternbedeckung also.

Sie fanden jedoch viel mehr als sie sich erhofft hatten: Einige Sekunden vor und noch einmal einige Sekunden nach der Hauptbedeckung gab es zwei weitere sehr kurze Abstufungen in der scheinbaren Helligkeit des Sterns. Irgendetwas um Chariklo herum hatte das Licht abgedunkelt! Über den Vergleich dessen, was an verschiedenen Orten beobachtet wurde, konnte das Team nicht nur die Form und Größe des Objekts selbst, sondern auch die Struktur, Breite und Ausrichtung sowie weitere Eigenschaften der neu entdeckten Ringe rekonstruieren.

Dabei hat das Team festgestellt, dass das Ringsystem aus zwei scharf abgegrenzten Ringen von nur sieben und drei Kilometern Breite besteht, zwischen denen eine Lücke von neun Kilometern liegt – und das um ein kleines Objekt von nur 250 Kilometern Durchmesser auf einer Umlaufbahn, die hinter der des Saturn liegt.

„Es hat mich sehr erstaunt zu sehen, dass wir nicht nur in der Lage sind ein Ringsystem zu detektieren, sondern sogar genau bestimmen können, dass es aus zwei deutlich voneinander getrennten Ringen besteht”, fügt Uffe Gråe Jørgensen vom Niels-Bohr-Institut der Universität Kopenhagen in Dänemark hinzu, ein Mitglied des Teams. ”Ich versuche mir vorzustellen, wie es wäre auf der Oberfläche dieses vereisten Objekts zu stehen – klein genug, dass ein schneller Sportwagen die Fluchtgeschwindigkeit erreichen könnte, um in den Weltraum hinauszufahren – und auf ein 20 Kilometer breites Ringsystem zu blicken, dass 1000 Mal näher ist als der Mond.”

Obwohl viele Fragen unbeantwortet bleiben, glauben die Astronomen, dass diese Art von Ring wahrscheinlich aus den zurückbleibenden Trümmern einer Kollision entsteht, die wohl durch kleine Monde in zwei enge Ringe eingeschlossen worden sind.

„Deshalb ist es sehr wahrscheinlich, dass Chariklo nicht nur die Ringe sondern auch mindestens einen kleinen Mond besitzt, der auf seine Entdeckung wartet”, fügt Felipe Braga Ribas hinzu.

Die Ringe könnten ein Phänomen sein, das selbst wiederum später zu der Ausbildung eines kleinen Mondes führen könnte. Solch eine Abfolge von Ereignissen auf viel größeren Skalen könnte sowohl die Geburt unseres eigenen Mondes in den frühen Tagen des Sonnensystems als auch den Ursprung vieler anderer Trabanten um Planeten und Asteroiden erklären.

Die Hauptverantwortlichen des Projektes gaben den Ringen provisorisch die Spitznamen Oiapoque und Chuí. Dabei handelt es sich um zwei Flüsse nahe der nördlichen und südlichen Spitze Brasiliens.