Paranuss-Effekt erklärt Überschuss an großen Steinen auf der Oberfläche kleiner Himmelskörper
College Park (USA) - Wir kennen das Phänomen von Müslipackungen: Große Nüsse sammeln sich stets an der Oberfläche an. Dieser „Paranuss-Effekt“ wirkt auch auf kleine Himmelskörper, wie jetzt ein Forscherteam aus den USA, Schottland und Frankreich zeigt. Seismische Erschütterungen durch Meteoriteneinschläge schütteln die Asteroiden so durch, dass größere Steine an die Oberfläche wandern. Im Fachblatt „Monthly Notices of the Royal Astronomical Society“ erklären die Wissenschaftler so die bislang rätselhafte Oberflächenbeschaffenheit der Asteroiden Itokawa und Eros.
Von diesen beiden Himmelskörpern haben Raumsonden hoch aufgelöste Aufnahmen der Oberflächen geliefert. Und bei beiden zeigt sich ein seltsames Phänomen: Es gibt auf der Oberfläche mehr große als kleine Gesteinsbrocken. Das steht im Widerspruch zu der Hypothese, dass es sich um Auswurfmaterial größerer Einschläge handelt. Zudem ist auch die Zahl der großen Brocken größer, als aufgrund der vorhandenen Einschlagkrater zu erwarten. Es muss also noch ein anderer Prozess am Werk sein.
Soko Matsumura von der University of Maryland und seine Kollegen sind diesem Prozess nun auf die Spur gekommen. Der entscheidende Punkt ist, dass kleine Asteroiden im Gegensatz zu Planeten keine festen Körper sind. Zahllose Einschläge haben die Himmelskörper im Verlauf von Jahrmilliarden so zertrümmert, dass es sich eher um locker gepackte Schutthalten handelt. Und in einem solchen fliegenden Gesteinshaufen könnte es, so die Überlegung der Forscher, zu einem ähnlichen Phänomen kommen wie in einer Müslipackung.
Beim Paranuss-Effekt wandern größere Brocken durch Erschütterungen langsam nach oben, während das feinere Material nach unten sackt. Der Effekt lässt sich auch in anderen granularen Medien, etwa in Sand- oder Kiesböden beobachten. Die Frage ist: Funktioniert dies auch unter der geringen Schwerkraft, die auf kleinen Asteroiden herrscht? Matsumura und seine Kollegen zeigen mithilfe von Experimenten, dass der Paranuss-Effekt in der Tat auch unter diesen Bedingungen zu einem Aufsteigen großer Gesteinsbrocken führt.
Die Aufstiegszeit beträgt dabei auf Asteroiden wie Itokawa und Eros mehrere Stunden. “Das bedeutet: Wenn die seismischen Erschütterungen nicht entsprechend lange andauern, dann sind zahlreiche Einschläge nötig, um große Gesteinsbrocken nach oben zu transportieren und so die Oberfläche signifikant zu verändern”, so die Forscher.
Bildquelle: JAXA
