Der Asteroid Pallas als Ursprungsobjekt des aktiven NEA Phaethon

• Antragsteller: Dr. Wladimir Neumann
• Fachliche Zuordnung: Mineralogie, Petrologie und Geochemie ; Astrophysik und Astronomie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung seit 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 434933764

Protoplaneten sind faszinierende Körper, die besondere Formen der auf den Planeten beobachteten Prozesse wie Vulkanismus, Tektonik und Differenzierung, bieten, jedoch im ganz speziellen Kontext der <1000 km großen Objekte, die sich nicht zu vollständigen Planeten entwickeln konnten. Beobachtungen legen nahe, dass (2) Pallas intermediär zwischen den Protoplaneten (1) Ceres und (4) Vesta ist. Ceres and Vesta wurden von der Weltraumsonde Dawn untersucht und haben vergleichbare geologische Eigenschaften. Während Vesta eine höhere Dichte als die wasserreiche Ceres hat aufgrund der im Wesentlichen wasserfreien Zusammensetzung, ist Pallas´ Dichte auch höher. Es ist jedoch nicht klar, ob der Grund dafür ein von Anfang an kleinerer Wasseranteil als auf Ceres, oder Verlust des anfangs verfügbaren Wassers ist. Pallas bietet daher eine faszinierende Fallstudie, die zum besseren und vollständigeren Verständnis von Protoplaneten führen wird, einer Klasse von Objekten, die sich wesentlich von typischen kleinen Asteroiden unterscheiden, Vorläufer von Planeten sind und für Planeten typische Prozesse erlebt haben. Besonders wichtig ist es, dass Pallas der Ursprungskörper des aktiven erdnahen Asteroiden (3200) Phaeton, des Zielkörpers der Weltraumsonde Destiny+, sein könnte. Das geplante Projekt strebt fünf wissenschaftliche Zielstellungen im Bezug auf die Dichte, die Zusammensetzung, und die Chronologie an. A. Herleitung der Entstehungszeit von Pallas aus der Durchschnittsdichte und der CM-ähnlichen Oberflächenzusammensetzung durch die Modellierung der Evolution der Porosität und die Herleitung einer Übereinstimmung zwischen der berechneten und der beobachteten Dichte. B. Bestimmung der inneren Zusammensetzungen und Strukturen, die verträglich mit einer wasserhaltigen Oberflächenschicht sind und ob der Mantel wasserhaltig ist, durch die Berechnung der Evolution der Temperatur und der Porosität und die Herleitung der Materialstärke und -zusammensetzung. C. Bestimmung der Evolution geodätischer Eigenschaften von Pallas, z.B. des Trägheitsmoments und der Rotationsgeschwindigkeit für die in A. und B. hergeleiteten Parameter. D. Überprüfung davon, ob ein Objekt mit den physikalischen Eigenschaften von Phaethon als ein einzelnes Bruchstück von Phaethon produziert werden kann durch einen Vergleich der Eigenschaften von Phaethon mit denen von Pallas in unterschiedlichen Tiefen. E. Überprüfung davon, ob die thermische Evolution von Pallas mit den thermo-chronologischen Aufzeichnungen der CM, CY und Tagish Lake Chondrite kompatibel ist, d.h. ob Pallas der Mutterkörper dieser Meteorite sein kann, durch einen systematischen Vergleich der thermischen Evolution mit den verfügbaren Daten. Das Projekt strebt an, die wissenschaftliche Lücke zwischen Ceres und Vesta in unserem Verständnis der Protoplaneten zu schließen, Pallas als Ursprungskörper von Phaethon zu untersuchen und die Weltraummission Destiny+ mit Modellierungen zu unterstützen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen