Blick zurück in frühe Stadien des Sonnensystems Deutsch-israelische Kooperation untersucht Bildung und Entwicklung von Kleinstplaneten

Zwergplaneten, Asteroiden, Kuiper-Gürtel-Objekte und Kometen könnten helfen, die Entstehung des Sonnensystems besser zu begreifen. Dafür bauen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der Technischen Universität Braunschweig Modelle von kleinen planetaren Objekten nach. In Experimenten werden sie zum Beispiel Erosion oder Kälte ausgesetzt, die Objekte prallen aufeinander oder werden fragmentiert. So werden Daten über die komplexen physikalischen Entstehungs- und Wandlungsprozesse gesammelt. Im engen Austausch mit Kolleginnen und Kollegen in Israel werden aus den Daten für die weitere Analyse Computermodelle erstellt. Das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur (MWK) fördert die Kooperation mit insgesamt 300.000 Euro.

Die Forschung geht davon aus, dass Asteroiden, Kometen und andere kleine Körper, die die Sonne umkreisen, Überbleibsel aus der frühen Entwicklung des Sonnensystems sind. Sie spielen eine Schlüsselrolle bei der Entstehung und Entwicklung von Planeten. Diese sogenannten small planetary objects (SPOs) enthalten wichtige Hinweise auf die beteiligten physikalischen Prozesse bei der Planetenbildung. Der Ursprung dieser kleinen planetaren Objekte selbst ist jedoch nicht gut verstanden.

Die TU Braunschweig plant gemeinsam mit dem Technion – Israel Institute of Technology in Haifa Laborexperimente, um die mechanischen Eigenschaften anhand von SPO-Modellen zu charakterisieren. Die beiden Partner untersuchen, wie sie sich zum Beispiel durch Kollisionen, Fragmentierung, Erosion, langfristige Erwärmung und Abkühlung verändern.

Mit den experimentellen Daten über die Eigenschaften solcher Objekte werden Computermodelle generiert. Damit möchten die Forscherinnen und Forscher in Israel und Deutschland feststellen, wie im Weltraum asteroidenähnliche Objekte entstehen, wenn sie beispielsweise miteinander kollidieren oder fusionieren, und wie sich ihre langfristige Erwärmung und Abkühlung auswirkt. Die komplexen Wechselwirkungen der physikalischen Prozesse können dabei Form und Eigenschaften der Kleinplaneten verändern.

Ziel des Forschungsprojektes ist, die wichtigsten Faktoren bei der Bildung und Entwicklung von SPOs mit Hilfe eines kombinierten theoretisch-experimentellen Ansatzes zu identifizieren. Das bessere Verständnis dieser Prozesse ermöglicht einen Einblick in die frühesten Stadien der Entstehung des Sonnensystems.

Projektdaten

Im Rahmen des Förderprogramms „Forschungskooperationen Niedersachsen – Israel“ fördern das Niedersächsische Ministerium für Wissenschaft und Kultur und die VolkswagenStiftung in diesem Jahr 13 Forschungsprojekte in den Naturwissenschaften, der Mathematik und den Ingenieurwissenschaften. Die Mittel stammen aus dem Niedersächsischen Vorab der VolkswagenStiftung. Das Projekt „A comprehensive theoretical-experimental framework for studying the formation and evolution of dwarf planets and small bodies“ von TU Braunschweig und dem Technion – Israel Institute of Technology, Haifa, startete am 1. November 2020 und ist auf drei Jahre befristet.