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Vulkanoiden und Vulkanoiden-Gürtel

Vulkanoid

Bei den so genannten Vulkanoiden oder auch Vulkanoiden-Gürtel bzw. Vulkanoidengürtel handelt es sich um eine theoretisch existierende Ansammlung von Asteroidenähnlichen Kleinkörpern, die auf einer Umlaufbahn innerhalb der Bahn des Planten Merkur die Sonne umlaufen. Die Basis für die Annahme der Existenz entsprechender Objekte bildet in erster Linie Überlegungen zur Frage, wie der Merkur in der Frühphase der Entwicklung des Sonnensystems zu der Vielzahl von Kratern an der Oberfläche gekommen sein könnte. Als plausibel wird die Möglichkeit angesehen, dass eine Art Gürtel aus Kleinplaneten den Planten bombardiert hat. Daneben haben Berechnungen bezeigt, dass es innerhalb der Bahn des Merkur durchaus schwach exzentrisch verlaufende Bahnen ein notwendiges Maß an Stabilität besitzen würden, was theoretisch wiederum die Basis für die Existenz der Vulkanoiden darstellen könnte.

Ausgangspunkt entsprechender Überlegungen zur Existenz der Vulkanoiden im 19. Jahrhundert war die Tatsache, das sich die Periheldrehung des Merkur nicht ausschließlich mit klassischen Gravitationsgesetzen erklären ließ. Die vermuteten Störungen schrieb man einer Masseansammlung innerhalb der Merkurbahn zu.

Historisch betrachtet beginnt die Suche nach dem Vulkanoiden-Gürtel bereits im Jahr 1860, als der französische Astronom Urbain Jean Joseph Le Verrier im Rahmen eines Erklärungsversuchs für die beobachteten Bahnabweichungen des Planeten Merkur die Existenz eines Asteroiden-Gürtels oder gar eines weiteren Planeten namens Vulcan innerhalb der Bahn des Planeten Merkurs vermutete. Ein mehrfach in den Jahren 1859 bis 1878 von verschiedenen Astronomen beschriebener schwarzer Fleck auf der Sonne konnte trotz intensiver Beobachtung später nicht reproduziert werden. Letztmalig wurde die Existenz des Planeten Vulcan in den Jahren 1970 und 1971 aufgegriffen. Die beobachtete Erscheinung wurde jedoch wenig später durch kleine Kometen erklärt.




Physische Daten von Vulkanoiden

Aufgrund der Tatsache, dass bisherige Untersuchungen und Beobachtungen keinerlei stichhaltige Ergebnisse erbracht haben, geht man davon aus, das die Körper einen Durchmesser von weniger als 50 Kilometer haben dürften. Als möglicher Bereich für eine Hauptkonzentration wurde eine Kommensurabilitätslücke bei 0,18 bis rund 0,15 Astronomischen Einheiten ermittelt. Es handelt sich hierbei um eine mathematische Analyse. Ähnliche Kommensurabilitätslücken, z.B. die Hecuba-Lücke und Hestia-Lücke, sind beispielsweise auch im klassischen Asteroiden-Gürtel zwischen den Planeten Mars und Jupiter zu finden.

Es ist anzunehmen, dass sich die Planetoiden aufgrund der Nähe zur Sonne stark aufheizen. Eine Suche im Bereich infraroten Lichts dürfte einer der wenigen Ansatzpunkte darstellen, um die Vulkanoiden, sofern es sie tatsächlich gibt, nachzuweisen.

Die nachfolgende Tabelle enthält eine Auswahl von Objekten, deren Bahnelemente denen der Vulkanoiden recht nahe kommt (die Objekte sind nach ihrer Größe sortiert):

Name d P a ε i

Name = Nummer (manchmal in Klammern) ist die provisorische Bezeichnung des Objekts gem. MPC
d = Durchmesser des Objektes (gegebenenfalls Schätzung auf Basis eines Albedo von 0,10)
P = Zeitdauer für einen Umlauf um die Sonne
a = Bahnhalbachse (halber Abstand zwischen Periapsis und Apoapsis)
ε = Exzentrizität (Verhältnis des Abstandes zwischen Brennpunkten der Ellipse zur Hauptachse)
i = Inklination (Neigung der Bahn des Objektes gegen die Ekliptik)
AE = Astronomische Einheit (mittlere Entfernung Erde-Sonne = 149.597.870 km)
Albedo = Verhältnis zwischen einfallender und reflektierender Strahlung eines Körpers
Periapsis = nächster Punkt der Bahn des Objektes um einen Zentralkörper
Apoapsis = fernster Punkt der Bahn des Objektes um einen Zentralkörper
(3200) Phaethon 5,0 km 523 Tage 1,27 AE 0,89 22,18°
2003 CP20 2,2 km 241 Tage 0,74 AE 0,32 25,62°
(1566) Icarus 1,7 km 408 Tage 1,08 AE 0,83 22,85°
2005 TG45 1,3 km 197 Tage 0,68 AE 0,37 23,33°
2002 AJ129 0,8 km 632 Tage 1,37 AE 0,91 15,50°
2006 WE4 0,8 km 237 Tage 0,78 AE 0,18 24,77°
2004 UL 0,7 km ? Tage 1,27 AE 0,93 23,71°
2004 JG6 0,7 km 183 Tage 0,64 AE 0,53 18,95°
2003 BA21 0,6 km 424 Tage 1,10 AE 0,83 23,73°
2007 EB26 0,5 km 153 Tage 0,55 AE 0,78 8,42°
2006 KZ39 0,4 km 176 Tage 0,62 AE 0,53 9,38°
2004 XZ130 0,3 km 179 Tage 0,62 AE 0,45 2,95°
2005 YQ96 0,3 km 234 Tage 0,74 AE 0,33 22,20°
2004 QX2 0,2 km 562 Tage 1,29 AE 0,90 19,06°

Die aufgeführten Objekte weisen einen Bahnverlauf auf, der teilweise innerhalb des Planten Merkur liegt. Daher die "Verwandtschaft" zu den Vulkanoiden.




Erforschung von Vulkanoiden und des Vulkanoiden-Gürtels

Die systematische Beobachtung potentieller Bahnbereiche gestaltet sich in so fern sehr schwierig, als das aufgrund ihrer Nähe zur Sonne, genau wie der Planet Merkur, ausschließlich während der Dämmerungsperiode zu beobachten wären.

Als viel versprechend gilt heute die Suche im Infrarotbereich, da die Körper durch ihre relativ hohe Temperatur in diesem Bereich markant erkennbar wären. Das South West Research Institute (SwRI) der Universität Boulder (USA) setzt hierzu ein mit Infrarottechnik ausgestattet Flugzeug von Typ F-18 ein. Später sind auch weitere Flüge in Bereich von 21 Kilometer Höhe geplant. Ferner wurde unter der Bezeichnung Black Brant eine Rakete mit Messinstrumenten in eine Höhe von 260 Kilometern geschossen, um Hinweise auf Vulkanoiden zu finden.

Weitere Informationen zum Thema Vulkanoiden und des Vulkanoiden-Gürtel sind auf den folgenden Websites verfügbar:

Für weitere Recherchen sind der Preprint-Server arXiv sowie die teilweise kostenpflichtigen Online-Archive der Zeitschriften Bild der Wissenschaft und Spektrum der Wissenschaft zu empfehlen.

Die Querverweise zu den im Artikel genannten Personen verweisen in der Regel auf Einträge in der Online-Enzyklopädie Wikipedia und sind in deutscher Sprache.




DVD/Buch-Tipp zum Vulkanoiden-Gürtel

Es handelt sich um sehenswerte Dokumentationen respektive hochwertige Sachbücher mit einer Reihe von ergänzenden Informationen und Fakten rund um das Thema Vulkanoiden und des Vulkanoiden-Gürtel. Der Autor besitzt die DVDs und Bücher selbst und kann sie als weiterführende Lektüre empfehlen.

Die Empfehlungen verweisen auf Angebote von Thalia und/oder den Verlag Komplett-Media und sind in deutscher oder englischer Sprache. Für die Verfügbarkeit kann keine Gewährleistung übernommen werden.