Interstellare Objekte

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Hier ein aktueller Übersichtsartikel (engl.) zu den verschiedenen Vorschlägen, wie man solchen interstellaren Besuchern auf den Leib rücken könnte (Comet Interceptor : lauern und ggf schnelles flyby beim Durchgang durch die Ekliptik; Lyra : Jupiter flyby plus Oberth-Manöver an der Sonne, um auf interstellare Geschwindigkeit zu kommen und solche Objekte einzuholen ; in manchen Fällen könnten Bahnstörungen durch das Sonnensystem solche Objekte auch einfangen - Beispiel ist der kürzlich entdeckte Asteroid 2015 BZ509, der retrograd um die Sonne läuft).
Verblüffend: zu jedem Zeitpunkt sollen sich statistisch etwa 100 interstellare Objekte innerhalb der Jupiterbahn bewegen ...

https://www.nbcnews.com/mach/science/visitors-deep-space-are-buzzing-our-solar-system-race-explore-ncna1065851

Hier neue Aufnahmen von 2I/Borisov, mit inzwischen prächtig entwickelter Koma :

https://news.yale.edu/2019/11/26/new-image-offers-close-view-interstellar-comet

Hallo Zusammen,

die Bilder zeigen den interstellaren Komet 21/Borisov.
Dieses Bild von Komet 2I/Borisov wurde am 24.11.2019 mit @keckobservatory aufgenommen. Die Erde ist auf dem Bild überlagert, um die Größe des Kometen zu zeigen: sein Schweif ist 14-fach so groß wie unser Planet. Die Annäherung an die Erde wurde Anfang Dezember von Mahalo @dokkumPieter von & sein Team für das @Yale Bild! aufgenommen.
Es wurde schon in dem Atikel von @aasgeir gezeigt.
https://news.yale.edu/2019/11/26/new-image-offers-close-view-interstellar-Comet


Quelle:
http://twitter.com/keckobservatory/status/1199373123839123456

Hier wird der Komet 21/Borisov durch 38 Minuten gestapelte R-Bilder gezeigt, die am 27. November 2019 mit dem Jacobus-Kapteyn-Teleskop (1 m) (SARA-RM), La Palma aufgenommen wurden.

Quelle:
http://twitter.com/SARA_Obs/status/1201535922984169474

Durch die Verwendung der JPL Horizons-Vektoren wurde von Tony Dunn berechnet:
Perihel, 8. Dezember 2019, 2.006 AE von Sun, 1.994 AE von der Erde.
Perigee, 28. Dezember 2019, 1.937 AE von der Erde.
Quelle:
https://twitter.com/tony873004/status/1199873739476750336
Edit: upps Bezeichnung geändert

Beste Grüße
Gertrud

sein Schwanz ist 14-fach so groß wie unser Planet

Hallo Gertrud,

Schweif bitte. Schwanzvergleiche neigen dazu, schnell mal ungehörig auszuarten 

Nichts für ungut 

Excalibur

Hallo Excalibur,
hast ja recht...nur hatte ich keine Gedanken daran verwendet.
Hab es geändert.
Mit  grüßt Gertrud

Die beiden kanadischen Forscher Tim Hallatt und Paul Wiegert haben für die beiden bisher identifizierten interstellaren Besucher, 1I/Oumuamua und 2I/Borisov, die Bahnen für die letzten 300.000 Jahre rückgerechnet (mit den Sterndaten aus dem GAIA-Katalog) und in einer Animation dargestellt, auf denen man sehr gut sehen kann, welchen Sternen sie auf diesem Weg näher als 5 parsec kamen (im kosmischen Maßstab ist das schon eine nahe Annäherung..)

http://www.astro.uwo.ca/~wiegert/interstellar/

Spannend, überhaupt mal die Bewegungen der einzelnen Sterne zu sehen. das ist ja ein Gewimmel...

Spannend, überhaupt mal die Bewegungen der einzelnen Sterne zu sehen. das ist ja ein Gewimmel...

Ja echt . Sterne wie Staub (ist auch ein alter Romantitel). Laut dem Begleittext wurden 7 Millionen Sterne eingerechnet. Die Sterne sind allerdings viel zu groß dargestellt - was man eigetnlich da sieht, sind die "Oortschen Wolken" um die Sterne. Das Ganze ist nur ein winziger Ausschnitt der Milchstraße mit ihren ca. 100 Milliarden Sternen.

2I/Borisov ist jetzt im Perihel seines Durchflugs durch das Sonnensystem; seine Geschwindigkeit beträgt ca 175 000 km/h und wird jetzt wieder abnehmen. Der Abstand zur Erde ist zur Zeit etwa 2 AU (290 Mio km). Aufnahmen von Hubble deuten darauf hin, dass der Kern um den Faktor 15 kleiner ist als bisher angenommen (d.h. Durchmesser < 1 km).

Quelle: https://sci.esa.int/web/hubble/-/hubble-watches-interstellar-comet-borisov-speed-past-the-sun-heic1922

Aufnahmen von Hubble deuten darauf hin, dass der Kern um den Faktor 15 kleiner ist als bisher angenommen (d.h. Durchmesser < 1 km).

Als Untergrenze gilt übrigens ein Radius von nur 200 Metern. Aktuell verliert 2I/Borisov lt. Berechnungen pro Sekunde etwa 2 kg an Masse.
http://www2.ess.ucla.edu/~jewitt/2019Q4.html

Zitat von: aasgeir am 13. Dezember 2019, 10:27:57

Aufnahmen von Hubble deuten darauf hin, dass der Kern um den Faktor 15 kleiner ist als bisher angenommen (d.h. Durchmesser < 1 km).

Als Untergrenze gilt übrigens ein Radius von nur 200 Metern.

Untergrenze für was? Für diesen speziellen Kometenkern oder allgemein?

Apropo, hier eine Fundstelle über sehr kleine Kometenkerne:

[...] Eine  genaue  Untergrenze  für  den  Durchmesser von Kometenkernen kann auch nicht angegeben werden. Kometen der sogenannten Kreutz-Gruppe, die der  Sonne  sehr  nahe  kommen  und  bei  ihrem  Verdampfen  auf  den  Koronographenaufnahmen  der Sonnensonde  SOHO  für  kurze  Zeit  sichtbar  werden,  besitzen  wahrscheinlich  Kerne  von  nur  wenigen 10 m Durchmesser.

Quelle: https://www.astronomie.de/fileadmin/user_upload/Bibliothek/kleines_lehrbuch_der_astronomie/Kleines%20Lehrbuch%20der%20Astronomie%20und%20Astrophysik%20Band%208.pdf

Die beiden kanadischen Forscher Tim Hallatt und Paul Wiegert haben für die beiden bisher identifizierten interstellaren Besucher, 1I/Oumuamua und 2I/Borisov, die Bahnen für die letzten 300.000 Jahre rückgerechnet (mit den Sterndaten aus dem GAIA-Katalog) und in einer Animation dargestellt, auf denen man sehr gut sehen kann, welchen Sternen sie auf diesem Weg näher als 5 parsec kamen (im kosmischen Maßstab ist das schon eine nahe Annäherung..)

http://www.astro.uwo.ca/~wiegert/interstellar/

Wie vor - echt fetzig der Link, also der Mangel an sublimationsfähigem Material kann auch von außerhalb kommen, aber die Oort ist geformt wie ein Rugby - Ei, nicht Donut, Spitze in Flugrichtung Sonne?
Und unsere Milchstraße ist als Balkengalaxie dargestellt , sie ist irregulär?
Grüße SiO²

Beobachtungen eines Helligkeitssprungs von 2I/Borisov Anfang März deuten darauf hin, dass der Kern des interstellaren Kometen möglicherweise fragmentiert :

https://twitter.com/coreyspowell/status/1241418733224067078

http://www.astronomerstelegram.org/?read=13549

Unseren interstellaren Besucher 2I/Borisov scheint es tatsächlich zerlegt zu haben:
hier drei Aufnahmen des Hubble Space Telescope zum Vergleich:



Quelle:  https://twitter.com/coreyspowell/status/1246451872992571393
            http://www.astronomerstelegram.org/?read=13611

Es gibt jetzt neue Ergebnisse der Untersuchungen an 2I/Borisov mit dem ALMA-Radioteleskop: zunächst war verbreitet worden, dass die chemische Zusammensetzung im großen und ganzen den "einheimischen" Kometen in unserem Sonnensystem entsprechen sollte. Die jetzigen Ergebnisse zeigen allerdings einen ungewöhnlich hohen Anteil an CO (Kohlenmonoxid) am Kometenmaterial, was auf ein möglicherweise komplexere Kohlenstoffchemie des Herkunftssytems hinweist (präbiotische Moleküle ?)

Quelle: https://astronomycommunity.nature.com/users/382620-martin/posts/64988-in-pursuit-of-an-icy-interstellar-visitor
           https://www.jhuapl.edu/PressRelease/200420
           https://twitter.com/coreyspowell/status/1252687946010025985

17 Zentauren und 2 transneptunische Objekte sollen seit mehr als 4,5 Milliarden Jahren die Sonne umkreisen und interstellaren Ursprungs sein.
https://academic.oup.com/mnras/article/494/2/2191/5822028

@Lumpi:
die Zuschreibung dieser Zentauren als ursprünglich interstellar finde ich recht mutig von den Autoren - bei den beiden bisherigen Kandidaten war ja der Geschwindigkeitsüberschuß ein sicherer Hinweis auf eine Herkunft von ausserhalb des Sonnensystems. Die Zentauren haben dagegen geschlossene Bahnen im Bereich der Riesenplaneten (Jupiter/Saturn/Uranus/Neptun) und sind durch deren vielfältige Störungen nicht langzeitstabil (typische Lebenserwartung von Zentauren sind nur wenige Millionen Jahre). Vielleicht hilft die Besonderheit dieser Untergruppe: Bahnen stark geneigt zur Ebene der Ekliptik ? Wie sollen die sonst 4,5 Milliarden Jahre überdauern ?
Die Messung der chemischen Zusammensetzung dieser Gruppe wäre interssant ..

https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/interstellar-asteroids-found-hiding-plain-sight

Hallo @aasgeir,
in dem Link von Dir :
https://ras.ac.uk/news-and-press/research-highlights/interstellar-asteroids-found-hiding-plain-sight
verstehe ich die Aussage eher dahin gehend, dass die 19 Asteroiden, vermutlich interstellaren Ursprungs, derzeit einen Teil der Zentauren umkreisen.

Aus dem Bericht:

These are currently orbiting as part of the group of asteroids known as Centaurs, which roam the space in between the giant planets of the Solar System.

Beste Grüße
Gertrud

Hallo @Gertrud ,

ich verstehe die Formulierung nicht so, dass die mutmasslich interstellaren Asteroiden andere Asteroiden der Zentauren-Familie umkreisen, sondern als Mitglieder dieser Gruppe vergleichbare Sonnenumlaufbahnen (im Bereich ausserhalb der Jupiterbahn) haben - nur eben sehr viel stärker zur Ekliptik geneigt. Siehe zB hier:

https://twitter.com/coreyspowell/status/1253824539152330753

"They now circle the Sun, but they originated among the stars" (mit einer Grafik der Bahnen)

Hallo @aasgeir,

die Grafik ist super. Leider muß ich eingestehen, das ich nicht weiß, unter welche Farbe die Umlaufbahn der mutmasslich interstellaren Asteroiden zu sehen sind.?
In Rot oder doch eher in Lila,?
für mich ist keine Bahn allumfassend.
Oder brauche ich eine neue Brille...

Mit etwas ratlosen Grüßen, Gertrud

Hallo @Gertrud ,

(es ist wirklich schade, dass es keine erklärende Legende zu der Grafik gibt);
meine Interpretation:
 - die (geneigten) Bahnen in rot, gelb, lila sind 3 Beispiele für die Zentauren mit interstellarer Herkunft,
 - die Ebeme der Ekliptik ist dargestellt durch einige Planetenbahnen : blau (Jupiter ?),  grün, hellgrau usw. Der jeweils oberhalb der Ekliptik liegende Abschnitt der Bahnen ist etwas kräftiger dargestellt als der unterhalb liegende, um die räumliche Lage zu verdeutlichen.

Gruss    aasgeir

Basierend auf Messungen des UV-Instruments UVOT auf dem NASA-Satelliten SWIFT konnte man jetzt die Verdampfungsrate von Wasser beim Vorbeiflug von 2I/Borisov an der Sonne bestimmen: bei der nächsten Annäherung betrug die Produktion 30 Liter/s; integriert über den gesamten Vorbeiflug wurde ein Wasserverlust von 230.000 m³ ermittelt. Das Wasser(eis) begann ab einer Annäherung auf 370 Mio km zu verdampfen. Aufgrund dieser Werte kann eine untere Grenze für die Größe des Kerns errechnet werden; diese liegt bei  740 m Durchmesser.

SWIFt wurde 2004 in eine 600 km-Umlaufbahn um die Erde gestartet und sollte Gamma Ray Bursts untersuchen. Die veranschlagte Missionsdauer betrug 2 Jahre; man erwartet, dass der Betrieb bis 2022 möglich sein wird (!), also 18 Jahre ...

https://www.nasa.gov/feature/goddard/2020/nasa-s-swift-mission-tallied-water-from-interstellar-comet-borisov

https://de.wikipedia.org/wiki/Swift_(Satellit)

https://twitter.com/coreyspowell/status/1256262545742221313

Nochmal eine originelle Idee, wie man auf zukünftige interstellare Besucher lauern könnte: man stationiert einen Kranz von Sonden mit SolarSails in einiger Entfernung von der Sonne. Die Segel sind so dimensioniert, dass der Lichtdruck gerade die gravitative Anziehung der Sonne kompensiert; dadurch muss man keine Kepler-Bahnen (Ellipsen) fliegen , um per Fliehkraft die Gravitation zu kompensieren, sondern kann sozusagen an einer Stelle verharren - deshalb bezeichnen die Autoren die Sonden auch nicht als Satelliten, sondern als "Statiten"... Sowohl der Lichtdruck als auch die Gravitationskraft fallen mit  r^-2 ab, die Entfernung ist also nicht kritisch. Wenn also ein interstellarer Gast auftaucht, versucht man die Bahn zu bestimmen, speziell die Richtung, in der er das Sonnensystem wieder verlassen wird; der dieser Richtung gegenüber liegende Statit klappt sein Segel aus der Sonne und lässt sich ins innere Sonnensysten fallen, segelt in sicherer Entfernung an der Sonne vorbei und lässt sich dann vom interstellaren Objekt "überholen" (sozusagen ein umgekehrter Fly-by). Einholen bzw Rendezvous ist ja problematisch, da die Statiten keinen hyperbolischen Exzess aufbauen können (sie könnten natürlich nach dem Passieren der Sonne in sicherer Entfernung ihr Segel wieder der Sonne präsentieren und "outbound" die Geschwindigkeit halten - aber ob das für interstellare Trajektorien reicht ?)
Das Konzept wird im Rahmen des NASA NIAC Programms weiter untersucht und gefördert.

http://news.mit.edu/2020/catch-interstellar-visitor-use-solar-powered-space-statite-slingshot-0506/

https://twitter.com/coreyspowell/status/1262153259592159233

Ein sehr interessantes Konzept, finde ich.

Das hauptsächliche Optimierungsproblem sehe ich in Größe und Gewicht der Statiten:

• Man wird möglichst viele davon starten wollen, um möglichst viele Richtungen abzudecken, aus denen interstellare Objekte kommen könnten. Das spricht dafür, die Statiten  klein und leicht zu halten, auch um mehrere davon mit einem Träger auf den Weg bringen zu können. (Wer hätte das gedacht.)
• Die Sonden sollen aber sicher auch so weit draußen auf interstellare Objekte warten wie möglich. Das erfordert dann große Antennen und leistungsfähige Energiesysteme, also entweder große Solarpaneele oder schwere RTGs/Kernreaktoren.