Steins: Ein Diamant unter Rosettas Lupe
Den ersten Asteroiden auf seinem Weg zu 67P/Tschurjumow-Gerassimenko erreichte Rosetta am 5. September 2008 um 20.38 Uhr MESZ. Es war Steins, ein kleines Mitglied des Asteroiden-Hauptgürtels. Die Wissenschaftler waren begeistert: „Steins funkelt wie ein Diamant am Himmel“ rief Uwe Keller, der leitende Wissenschaftler für die OSIRIS-Kamera am Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung, beim Anblick der einmaligen Aufnahmen.
Rosetta näherte sich dem kleinen Asteroiden bis auf 803 Kilometer Entfernung, wobei die Sonde mit einer Geschwindigkeit von 8,6 Kilometern in der Sekunde relativ zu Steins – also 30 960 Stundenkilometern – im wahrsten Sinne des Wortes vorbeiraste. Rund 60 Prozent der Oberfläche wurden bei diesem Vorbeiflug fotografiert. Einzigartige Aufnahmen, von denen wichtige physikalische Eigenschaften abgeleitet werden konnten, waren das Ergebnis des aufwändigen Manövers.
Bisher war nur sehr wenig über den Asteroiden Steins bekannt. Nun konnten die Wissenschaftler anhand der Bilder des Rosetta-Instruments OSIRIS (Optical Spectroscopic and Infrared Remote Imaging System) eine Reihe neuer Erkenntnisse gewinnen:
Steins ist ein abgeplattetes Objekt mit einer Größe von 6,67 x 5,81 x 4,47 Kilometern. Seine Oberfläche ist mit flachen Kratern bedeckt. In den größeren von ihnen sind noch kleinere Einschlagkrater zu finden. Ein 2,1 Kilometer großer Krater am Südpol und eine Kette von Kleinkratern deuten darauf hin, dass Steins das Ziel eines großen Einschlags war. Dabei wurde vermutlich seine innere Struktur zerstört. Steins erweist sich heute als lockerer Trümmerhaufen.
Uwe Keller und seine Kollegen konnten an Steins die Wirkungen des so genannten YORP-Effekts nachweisen. Der „Yarkovsky-O'Keefe-Radzievskii-Paddack-Effekt“ beschreibt, wie sich die Rotations-Bewegung kleiner Körper unter dem Einfluss der Sonnenstrahlung ändert.
YORP geht davon aus, dass auf die Oberfläche der kleinen Körper Sonnenlicht trifft und diese erwärmt. Wenn die Objekte diese Wärme wieder abstrahlen erhalten sie ein Drehmoment und ändern damit ihre Rotationsbewegung.
Verstärkt wird dieser Effekt noch durch die oftmals asymmetrisch geformten Gesteinsbrocken. Dieser Effekt konnte mit Steins erstmals bei einem Mitglied des Hauptasteroidengürtels nachgewiesen werden.
"Die detaillierte Analyse unserer Bilder weist darauf hin, dass der YORP-Effekt auch bei Asteroiden im Hauptgürtel eine entscheidende Rolle spielen kann. Dies war bisher nicht klar,“ betont Uwe Keller. Der YORP-Effekt hat auch dafür gesorgt, dass Steins wie ein Diamant geformt wurde.
Weitere Analysen der OSIRIS-Bilder bestätigten die Natur Steins als E-Typ-Asteroid. Asteroiden werden nach ihren Spektrogrammen, die auf die chemische Zusammensetzung der Oberflächen schließen lassen, in verschiedene Typen unterteilt. Der E-Typ ist selten und soll sich hauptsächlich aus dem Mineral Enstatit zusammensetzen. Steins ist damit der erste E-Asteroid, der von einem Raumflugkörper „besucht“ wurde.
