Uranus ist nicht allein – drei synchrone Begleiter

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Der Planet Uranus zieht seine Bahn nicht allein: Drei Asteroiden umkreisen die Sonne auf nahezu dem gleichen Orbit. Das zeigen die Beobachtungen und Berechnungen spanischer Astrophysiker. Während einer der drei dem Uranus stets auf seiner Bahn vorauseilt, bewegen sich die anderen beiden im sogenannten Hufeisen-Orbit: Mal sind sie ihm voraus, mal hinken sie hinterher. Das sei das erste Mal, dass man solche Begleiter für den Planeten Uranus identifiziert habe, berichten die Forscher im Fachmagazin „Astronomy & Astrophysics“.

Bereits im Jahr 2002 hatten Astronomen in der Nähe des Planeten Uranus Crantor entdeckt – einen rund 70 Kilometer großen Asteroiden, der sich in Resonanz mit dem Planeten zu bewegen schien. Schon damals vermutete man, dass der Brocken aus Eis und Gestein möglicherweise im gleichen Orbit kreist wie der Uranus. Er müsste daher genauso so lange für seinen Umlauf um die Sonne brauchen, 84 Erdjahre. Jetzt sind Astrophysiker der Complutense Universität in Madrid dieser Frage nachgegangen. Sie führten dazu Simulationen durch, die sie mit Daten zu Crantor und weiteren Asteroiden in der Umgebung des Planeten fütterten.

Kosmischer Tanz in Hufeisenform

Das Ergebnis: „Die Simulationen deuten darauf hin, dass Crantor in einer 1:1 Resonanz zum Uranus steht und damit tatsächlich exakt die gleiche Zeit wie dieser für einen Umlauf benötigt“, erklärt Erstautor Carlos de la Fuente Marcos. Der Asteroid bewege sich auf einem sogenannten Hufeisen-Orbit. Er bewegt sich dabei zunächst ein klein wenig innerhalb der Uranusbahn und eilt diesem dadurch immer weiter voraus. Nach fast einem ganzen Umlauf hat der Asteroid den Planeten fast eingeholt.

hufeisen-planet

Durch dessen Schwerkraft wird er aber nun leicht nach außen abgelenkt, dadurch bewegt er sich in Relation zum Uranus nun langsamer und fällt immer weiter zurück. Nach wieder einem fast vollen Umlauf wird er wiederum vom Planeten fast eingeholt und nun nach innen abgelenkt. Auf diese Weise oszilliert der Asteroid ständig um die Bahn des Uranus herum – und eilt ihm abwechselnd voraus oder hinkt hinterher.

Zwei weitere Begleiter entdeckt

Die Astrophysiker entdeckten aber noch etwas: Zwei weitere Asteroiden, die sie in die Analyse mit aufgenommen hatten, entpuppten sich ebenfalls als echte Begleiter des Uranus. Einer von ihnen, 2010 EU65, besitzt ebenfalls einen Hufeisen-Orbit, ähnlich wie Crantor. Er ist dabei sogar stabiler und weniger exzentrisch als der des Crantor. Der andere jedoch, 2011 QF99, dessen Entdeckung erst vor wenigen Wochen veröffentlicht wurde, bewegt sich sogar quasi im Gleichschritt mit dem Planeten: Er umkreist die Sonne etwa 60 Grad vor dem Uranus, ist ihm in seiner Bahn daher ständig um etwa zwei Drittel des Orbits voraus.

„Crantor, 2010 EU65 und 2011 QF99 sind die ersten Himmelskörper, für die nun dokumentiert ist, das sie sich in einem Ko-Orbit mit Uranus bewegen“, erklärt De la Fuente Marcos. Jeder der drei habe dabei ein ganz eigenes Bewegungsmuster und eine eigene Bahn. Gemeinsam ist den drei Asteroiden aber, dass sie zu den Zentauren gehören: Brocken aus Eis und Gestein, die im Gebiet zwischen Jupiter und Neptun die Sonne umkreisen.

Die Forscher schätzen, dass die Bahn der drei Begleiter mehrere Millionen Jahre lang stabil bleiben könnten – nicht sonderlich viel nach astronomischen Maßstäben. So besitzt der Mars beispielsweise Begleiter, die ihm voraussichtlich noch 10.000 Mal länger erhalten bleiben.

Video-Simulation eines Hufeisen-Orbits

Quellen: PRAVDA-TV/NASA/SINC/scinexx.de vom 19.06.2013

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