Neues Modell zur Vorhersage der Festigkeit von Asteroiden
Ein internationales Team von Forschern hat in der Fachzeitschrift Nature Communications ein skalierbares Framework vorgestellt, das die Zugfestigkeit von grobkörnigen Asteroiden ausschließlich aus den Eigenschaften ihrer Bestandteile ableitet. Dabei standen die Größe und Form der einzelnen Partikel im Fokus, da diese Parameter laut den Wissenschaftlern unmittelbar die makroskopische Festigkeit beeinflussen.
Um das Modell zu testen, wandten die Wissenschaftler es auf den Near‑Earth‑Asteroiden Bennu an, dessen Oberflächenmaterial durch die OSIRIS‑REx‑Mission umfassend charakterisiert wurde. Die Berechnungen ergaben, dass die effektive Zugfestigkeit des lockeren Regoliths auf Bennu nur etwa ein Fünfzigstel der von gemahlenem Kaffee entspricht. Dieser Vergleich verdeutlicht, wie locker und leicht zerbrechlich das Material auf der Asteroidenoberfläche tatsächlich ist.
Die Forscher betonen, dass das neue Skalierungsgesetz nicht nur auf Bennu, sondern auf jede asteroidale Oberfläche angewendet werden kann, die aus lose zusammengeschütteten Körnern besteht. Damit lässt sich die Widerstandsfähigkeit gegen Impakte, die bei Raumfahrtmissionen oder beim Eintritt in Erdatmosphäre relevant ist, besser abschätzen.
Zusätzlich zeigt die Studie, dass mikroskopische Formvariationen – etwa ob die Partikel eher rund oder kantig sind – einen signifikanten Einfluss auf die makroskopische Festigkeit haben. Diese Erkenntnis könnte zukünftig bei der Planung von Landegeräten und bei der Bewertung von Gefährdungen durch kleinere Asteroiden helfen.
Die Arbeit unterstreicht die Bedeutung interdisziplinärer Ansätze, bei denen Methoden aus der Granulatphysik mit planetarer Wissenschaft kombiniert werden, um grundlegende Eigenschaften von Himmelskörpern zu verstehen.