Warum der Tscheljabinsk-Bolide nichts mit 2012 DA14 zu tun haben kann

15. Februar 2013 von Michael Khan in Kleinplaneten

Die zeitliche Nähe zwischen dem engen Vorbeiflug von Asteroid 2012 DA14, der heute um 20:25 MEZ seine größte Annäherung durchläuft und dem heute morgen in der Atmosphäre über Russland zerplatzten Objekt hat zu allerhand Spekulationen über einen Zusammenhang zwischen beiden Objekten geführt. Man kann solche Annahmen auf unterschiedlichem Weg widerlegen. Ich wähle den einfachsten.

(Read this post in English here)

Ich schaue mir einfach an, aus welcher Richtung sich 2012 DA14 der Erde nähert. Die Bahndaten hole ich mir von JPL Horizons. Dann schaue ich mir an, an welchen Breitengraden und bei welchen lokalen Uhrzeiten ein Objekt, das sich aus der gleichen Richtung nähert, aber einen Versatz um einige Tausend km in eine beliebige Richtung haben kann, für unterschiedliche Eintrittswinkel überhaupt in die Erdatmosphäre eintreten kann. Das Ergebnis, grafisch dargestellt, ist hier:

Possible Entry locations for objects arriving from same direction as 2012 DA14 around 2013/2/15, source: Michael Khan/ESA

Schauen wir mal auf die Zeit um 9:30 lokaler Sonnenzeit, denn etwa um diese Zeit fand das Ereignis in Russland heute früh statt. Also. Selbst bei flachem Eintritt, um -15 Grad gegenüber der lokalen Horizontebene bei 100 km Höhe, hätte der Eintritt bei etwa 5 Grad nördlicher Breite stattgefunden. Bei einem steileren Eintritt zwangsläufig nochmals deutlich weiter südlich.

Tscheljabinsk liegt aber bei über 55 Grad nördlicher Breite. Fazit: Es ist ausgeschlossen, selbst bei noch flacherem Eintritt, dass ein Objekt, das mit 2012 DA14 etwas zu tun hatte, so weit nördlich eintritt. Selbst, wenn man noch die Flugstrecke in der Atmosphäre großzügig bemisst. Das kann einfach nicht sein. Unabhängig von anderen Argumenten, die auch belegen, dass es keinen Zusammenhang gibt, ist allein schon dies ein hinreichender Beleg.

Das Tscheljabinsk-Objekt hat mit 2012 DA14 nichts zu tun. End of the matter.


23 Kommentare zu “Warum der Tscheljabinsk-Bolide nichts mit 2012 DA14 zu tun haben kann”

  1. Gunnar Glitscher Antworten | Permalink

    Versatz

    'Dann schaue ich mir an, an welchen Breitengraden und bei welchen lokalen Uhrzeiten ein Objekt, dass sich aus der gleichen Richtung nahert, aber einen Versatz um einige Tausen km in eine beliebige Richtung haben kann, für unterschiedliche Eintrittswinkel überhaupt in die Erdatmosphäre eintreten kann.'

    Wie sieht es dann aus, wenn der Versatz deutlich größer ist? Sternschnuppenströme können über Wochen aktiv sein, weil die Teilchenwolken hunderttausende oder Millionen km Ausdehnung haben.

    2012 DA14 könnte nur ein Bruchstück von vielen sein, die sich mittlerweile weit voneinander entfernt haben.

    IMHO kann allein ein Vergleich der tatsächlichen Bahnen im Raum ausschließen, dass die beiden Objekte nicht assoziiert sind. Die Daten zur scheinbaren Bahn des russischen Boliden durch die Atmospäre reichen dafür nicht aus.

  2. Michael Khan Antworten | Permalink

    Wesentlich: Die Anflugrichtung

    Selbst wenn ein hypothetisches Bruchstück von 2012 DA14 mittlerweile ein ganzes Stück voraus- oder nacheilt, sodass es der Erde bereits mehr als einen halben Tag früher begegnet als der Asteroid selbst, so sind die Bahnen beider Körper immer noch sehr ähnlich. Das heißt, wenn 2012 DA12 von weit im Süden heranrauscht, dann tun das auch ihn begleitende Bruchstücke - selbst dann, wenn ihr Abstand inzwischen erheblich geworden ist. Sie sind dann immer noch auf prinzipiell derselben Bahn. Das bedeutet aber, dass sie nun einmal keinen Punkt auf der Erdoberfläche erreichen können, der so wqeit nördlich liegt wie Tscheljabinsk.

  3. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Laienfragen

    Wäre nicht für eine Beobachtung auch auf der Tagseite der Erde das Radar gut geeignet?

    Wenn man ein 1 Kubikmeter großes Objekt in 30000 Kilometern Entfernung nachweisen könnte, dann würde es bei 30 Kilometern pro Sekunde erst in 1000 Sekunden einschlagen.

    Größere Objekte könnte man vermutlich noch früher nachweisen.

    In dieser Zeit könnte die Bevölkerung die Schutzräume aufsuchen.

    Vermutlich ist aber das Radar-Echo von Metall, Gestein, und Eis sehr unterschiedlich stark.

    Eine hohe Radialgeschwindigkeit (Doppler-Effekt), und eine geringe Transversalgeschwindigkeit wäre ein warnendes Anzeichen.

    ---

    Etwas davon abweichende Aufgabenstellungen gibt es beim Weltraummüll, und gab es in der heissen Phase des kalten Krieges bei den Interkontinentalraketen.

  4. Robert Kühn Antworten | Permalink

    Frühwarnsystem

    Ich halte es für schwierig, ein Warnsystem, das im Abstand von 100 (-en) Jahren die Bevölkerung eines großen Teils der Erde (die Zeit für die Berechnung der Einschlagskoordinaten eines cbm-großen Objekts beträgt nur wenige Minuten) zu finanzieren, zu installieren und aufrecht zu erhalten. Das funktioniert mittlerweile bei Erdbeben/Tsunamis in Regionen mit einer hohen jährlichen Eintrittswahrscheinlichkeit. Wenn ich mir die erforderliche Zivilschutz-Alarmierungskette anschaue -bis hin zum Bau entsprechender Schutzräume- wird das nichts, siehe den Schutzraumbau während des "kalten Krieges" mit einer Quote von ca. 2% Plätze für die Gesamtbevölkerung.
    Ich sehe auch die Notwendigkeit nicht, schließlich ist seit rund 100 Jahren niemand durch Meteoriten verletzt oder getötet worden. Da sind die finanziellen Mittel besser für die weltweite Gesundheits- oder Trinkwasserversorgung, die Bildung oder für friedensschaffende Maßnahmen einzusetzen.

  5. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    @Bednarik,Kühn: Catch Asteroids > 150 m

    Ein über die Länder verteiltes Frühwarnsystem ist unrealistisch, aber alle Potential Hazardous Object (PHO's) werden jetzt gerade systematisch erfasst mit dem Ziel sie Monate oder gar Jahre vor einem Treffer zu erfassen. Zu den PHO's gehören Objekte, die Orbits zwischen 0.983 and 1.3 astronomischen Einheiten im Abstand von der Sonne haben, die die Erdbahn in einer Distanz weniger als 0.05 astronomischen Einheiten kreuzen und die einen Durchmesser grösser als 150 m haben.

    Konkret hat die (Zitat Wikipedia)
    "NASA 1998 vom amerikanischen Kongress den Auftrag [erhalten], 90 % derjenigen Erdbahnkreuzer zu katalogisieren, die mehr als 1 km Durchmesser besitzen"
    93% dieser Objekte wurden bereits gefunden.

    Nicht lange Zeit vor dem Einschlag erfasst werden wohl weiterhin grosse Objekte, die aus den Tiefen des Weltraums (vom Asteroidengürtel beispielsweise) direkt auf die Erde zusteuern. Doch auch diese dürften ab einer gewissen Grösse einige Tage vor dem Einschlag durch den Catalina Sky Survey erfasst werden.
    Inzwischen gibt es auch eine privat finanzierte Firma, die im Projekt Sentinel alle Asteroiden im Bereich des innern Sonnensystem katalogisieren will (Zitat)"Sentinel will scan the entire night half of the sky every 26 days to identify every moving object with repeated observations in subsequent months."

  6. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    Asteroiden mit Infrarotteleskop finden

    Asteroiden können sehr dunkel sein. Die grössten Chancen sie zu finden hat man deshalb mit Infrarotteleskopen.
    Der Wide-field Infrared Survey Explorer, der in den Wellenlängenbereichen 3.4, 4.6, 12 and 22 ¼m suchte, fand zwischen Dezember 2009 und Februar 2011 33,500 neue Asteroiden und Kometen. Leider ist ihm inzwischen das Kühlmittel ausgegangen (flüssiges Helium).

    Das von der privaten Firma B612 geplante SENTINEL-System wird ebenfalls mit einem Infrarot-Teleskop ausgerüstet sein.

  7. WWSol Antworten | Permalink

    hat damit nichts zu tun ?

    können Sie den Winkel und den kürzesten Abstand zwischen beiden Flugrichtungen vor dem Einfluß der Gravitation der Sonne und deren Planeten abschätzen? Der Abstand könnte ja sehr groß sein, und doch könnten beide vom selben Ursprungsbereich kommen.
    Gibt es eine Simulation?

  8. Gunnar Glitscher Antworten | Permalink

    Orbit des russischen Asteroiden

    Michael, danke für die Erläuterung. Mit 'Versatz' meinte ich nicht nur einen zeitlichen, sondern auch einen seitlichen, bezogen auf die heliozentrische Bahn von DA14.

    Aber das ist jetzt Schnee von gestern - was ich nämlich zunächst in allen Berichten vermisste, waren konkrete Informationen zur heliozentrischen Bahn des russischen Asteroiden vor dem Atmosphäreneintritt, also etwas in dieser Form (gerade entdeckt):

    http://wiki.nasa.gov/...ts/post_1360985685055.html

    Da der Orbit von 2012 DA14 anders aussieht, kann zwischen beiden Objekten kein Zusammenhang bestehen, da kommt man nicht drum herum, das sehe selbst ich ein. ;-)

    Zum Vergleich:
    http://spaceinimages.esa.int/...id_2012_DA14_orbit

  9. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    Mit Infrarot alle Objekte > 50 m finden

    Mit Infrarotteleskopen findet man auch sehr dunkle Objekte. Die Sentinel-Mission will ein IR-Teleskop in einer Venus-Coorbitalbahn plazieren und alle Objekte >= 50 m aufspüren, die sich im Raum zwischen Venus und Mars befinden.

    Ich bin überzeugt: Mit etwas mehr Aufwand (mit mehreren grossen IR-Teleskopen) könnte man alle Objekte grösser als 10 m im Raum zwischen Mars und Venus finden. Damit bestände auch genügend Zeit mindestens für eine Evakuierung eines berechneten Meteoriteneinschlaggebietes, denn ein Meteorid, der aus dem äusseren Teil des Sonnensystems mit einer Geschwindigkeit von 50'000 km pro Stunde gegen die Erde rast würde mehr als 2 Wochen brauchen um den Abstand zwischen Mars- und Erdumlaufbahn zurückzulegen. Mit einem System von IR-Teleskopen könnte er in dieser Zeit detektiert werden und es bliebe genügend Zeit für eine Evakuation des berechneten Auftreffpunkts.
    Für Objekte, die bereits in der Zone zwischen Mars und Venus herumvagabundieren könnten Berechnungen ihrer Bahnen Treffer voraussagen, die erst in vielen Jahren stattfinden.

    Wer weiss: Vielleicht gibt es schon in 10 Jahren einen Meteoriteneinschlagskalender, der für die nächsten 100 Jahre alle Einschlagsereignisse aufführt, die von den im Venus-Mars-Raum herumvagabundierenden Meteoriden verursacht werden. Dann würde es wohl neben Sonnenfinsternis-, Tornado- und Vulkaneruptionsjägern auch Meteoritenjäger geben - also Personen, die dabei sein wollen, wenn ein Brocken von 10 oder mehr Meter Durchmesser einschlägt.

  10. Marco Langbroek Antworten | Permalink

    Sie sind völlig recht. Das geocentrischen radiant der 2012 DA14 orbit ist am declination -81 grad. Mit diesen declination kan es nimmer am 55 Nordbreitte ein einschlag geben: solcher höhe Nordbreite representiert den "far side" dem Erde globus when looking from der eintrit direction 2012 DA14 fragmenten. Siehe auch mein blog-post wer ich das jetzt auch geschreben haben:

    http://sattrackcam.blogspot.nl/...his-morning.html

    (entschuldigung für mein Deutsch - my English is better)

  11. Hans Antworten | Permalink

    Erdbeobachtung

    Was mir gerade so durch den Kopf geht: Zum einen kann man die kleinen Körper ja schlecht beobachten, eben weil sie so klein sind. Ein anderes Problem ist, das man jene schlecht entdecken kann, deren Bahn sich innerhalb der Erdbahn, also näher an der Sonne befindet. Wäre es da nicht sinnvoll, mit einen Teleskop vom Lagrangepunkt L1 aus die Erde und den Erdnahen Weltraum zu beobachten? Das ist einigermassen weit weg, so das man viele Asteroiden und Meteoriden beobachten kann, die man von der Erde aus bei Tageslicht nicht sehen könnte, weil die Sonne blendet, aber (hoffentlich) nicht zu weit weg, so das sich die Grösse des Teleskops in Grenzen hält.

    Eine Frage, die ich mir in dem Zusammenhang schon länger stelle ist, wie gross die Erde aus der Entfernung (bzw. auch aus dem Geo-Orbit) erscheint, wenn man sie mit blossem Auge beobachten könnte? Habe hier mal ein Bild hochgeladen, das ich mit dem virtuellen Globus-Programm Marble erstellt habe, wo man rechts den Orion und über dem Norpol den Stier und die Plejaden erkennen kann.

    ---
    Und nach dem hochladen fiel mir die Skala am unteren Bildrand erst mal so richtig auf, wonach sich die virtuelle Kamera in etwa 24 tausend Km Abstand befinden müsste, also auf 2/3 des Abstandes der geostationären Bahn. Demnach erscheint die Erde aus dieser Entfernung also etwa so gross, wie ein Tennisball.

  12. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    @Hans: Helligkeit nicht Größe

    Nicht die Größe von Sternen oder Asteroiden entscheidet ob man sie in Teleskopen entdeckt, sondern ihre Helligkeit. Leider sind viele Asteroiden sehr dunkel und können deshalb im sichtbaren Spektrum kaum entdeckt werden. Doch je dunkler ein Objekt desto heller ist es im Infrarot- und Mikrowellenbereich, nimmt es doch mehr Sonnenstrahlung auf. Deshalb wurden durch das IR-Teleskop WISE sovielmal neue Asteroiden und Kometen entdeckt. Deshalb plant die privat finanzierte Firma B612 auch ein Infrarottelekop in der gleichen Sonnenumlaubahn wie die Venus.

  13. Hans Antworten | Permalink

    @Martin Holzherr

    Ich hatte doch gar keine Angaben dazu gemacht, ob das Teleskop im optischen oder im IR-Bereich arbeiten soll. Freilich kann man anhand des Bildes um der Frage nach der grösse der Erde aus einer bestimmten Distanz implizieren, das es ich an den optischen Bereich dachte, muss man aber nicht. Und wenn es im IR-Bereich sinnvoller ist, dann möge es im IR-Bereich arbeiten. Aber mit geht es hauptsächlich um den Abstand zur Erde. Denn die Frage ist doch, wie weit man sich mit einer bestimmten Optik von der Erde entfernen kann, um Asteroiden einer bestimmten Grösse noch entdecken zu können? - Ob da ein Teleskop auf der Venusbahn so sinnvoll ist, das sich dann auch schon mal hinter der Sonne befinden kann, wage ich bisher zu bezweifeln. Ausserdem muss dabei dann auch sicher gestellt werden, das es nicht von der Venus gravitativ eingefangen wird, bzw. die Venus die Bahn ändert, was ein paar zusätzliche Schwierigkeiten sind, von denen ich meine, dass man die vermeiden sollte.

  14. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Auflösungsvermögen

    Wenn man den Arm ausstreckt, und den Daumen vor die Sonne oder den Mond hält (letzteres ist für die Augen viel besser), dann erkennt man sofort, dass das Verhältnis von Durchmesser zu Entfernung etwa 1 zu 100 ist (107,4 für die Sonne und die Erde).

    Das Auflösungsvermögen von Teleskopen beträgt ungefähr 70 Winkelgrade mal Wellenlänge geteilt durch den Durchmesser der Optik (ich hasse Formeln).

    Wer nun glaubt, dass man kleinere Objekte nicht bemerken kann, der irrt sich wieder.

    Wenn etwas hell genug strahlt (Supernova) oder hell genug angestrahlt wird (Radar) dann erkennt man es immer noch.

    Es erscheint dann zwar dann nur als Beugungsscheibchen, aber es erscheint.

    (Aus Graf Hombugs Handbuch der Raumkriegsführung.)

  15. Karl Bednarik Antworten | Permalink

    Auflösungsvermögen, der zweite Teil

    Einige Wissenschaftler der terranischen Urbevölkerung glauben tatsächlich daran, dass das Zerkleinern eines erdnahen Asteroidens einen globalen strategischen Nachteil bedeuten würde.

    Genau die selben Wissenschaftler der terranischen Urbevölkerung glauben daran, dass kleinere Objeke in der Erdatmosphäre verglühen würden, während größere Objekte bis zur Erdoberfläche durchkommen würden.

    Natürlich verhindert die scheinbar rein zufällig zustande gekommene Wolke aus Weltraummüll den Subraum-Austritt von Überlicht-Schiffen (ihr habt ja gar keine Ahnung, wie viel Mühe mir das gekostet hat).

    Alle Überlicht-Schiffe der Mirgs können daher bestenfalls bei 300000 Kilometern von der Erde entfernt aus dem Subraum austreten, und sie ermöglichen daher ein relativ gemütliches Zeitfenster für unseren Gegenschlag.

    Lord-Admiral Graf Frederik von Hombug:
    "Unauffällig. Mein lieber McFertig, ich sagte unauffällig."

    Vize-Admiral Rick McFertig:
    "Gigatonnen tun niemanden verschonen."

    Beide lächlende leise.

  16. Pius Abgottspon Antworten | Permalink

    Die Anflugrichtung

    Könnte ev. ein Begleiter von 2012 DA14 via Mond Swing-by nach Russland umgelenkt worden sein?

  17. Martin Holzherr Antworten | Permalink

    Why IR is far better for Asteroid detect

    Im sichtbaren Bereich sind sogar "helle" Asteroiden nur dann gut zu finden wenn sie in einer Linie Sonne-Erde liegen, denn das entspricht der Vollmondposition. In allen anderen Stellungen gibt es einen dunklen und einen hellen Teil des Asteroiden genau so wie der Mond Phasen zeigt. Diese Problem existiert im IR-Bereich nicht, denn gerade die kleineren Asteroiden rotieren fast immer und sind damit überall gleich warm. Deshalb sind Asteroiden im Infraroten unabhängig von ihrer Stellung am Himmel immer etwa gleich hell und deshalb lässt sich auch die Größe von Asteriden im Infraroten zuverlässiger vermessen.

  18. Michael Khan Antworten | Permalink

    @Marco Langbroek

    Vielen Dank für den Kommentar und den Link zu Ihrem Blog. Mein Artikel existiert übrigens auch auf Englisch, und zwar auf scilogs.com.

  19. Hans Antworten | Permalink

    @Karl Bednarik

    Ich weis ja, dass Sie vieles wissen, aber an dieser Stelle aus Ihren SF-Geschichten zu zitieren halte ich denn doch nicht für sooo sinnvoll, selbst wenn die fachlichen Aussagen richtig sind. Da erscheinen mir Antworten des Herrn Holzherr doch wesentlich sinnvoller.

  20. Gunnar Glitscher Antworten | Permalink

    Murphy's Law

    Wer sich immer noch über das Doppelereignis vom letzten Freitag wundert (so ging es mir zunächst ja auch), der wird durch einen Blick auf diese Tabellen schnell 'kuriert':

    http://neo.jpl.nasa.gov/neo/close.html

    Nahe und sehr nahe Begegnungen mit NEOs finden fast täglich statt, auch Vorbeiflüge mehrerer Objekte am gleichen Tag sind keineswegs selten. Am Freitag waren es nicht nur unsere beiden 'Asteroiden des Tages', sondern noch 2 weitere, die dem Erde/Mond-System so nahe kamen, dass sie in der Tabelle erscheinen. Und der 20. März enthält gleich 7 (sieben!) Einträge, darunter auch größere Kaliber.

    Nun war es letzte Woche nicht nur knapp, einer der Asteroiden traf sogar - irgendwann passiert's eben, dass an einem der zahlreichen Tage mit Mehrfachpassagen, einer der Besucher ohne anzuklopfen mit der Tür in unser Haus fällt. Einige Einwohner Russlands haben es im wörtlichen Sinne erlebt.

    Was jener Tag und das Wissen um die Vielzahl enger Asteroidenvorbeiflüge aber auch lehren: Wir können getrost davon ausgehen, dass rein zufällig und völlig unabhängig voneinander auch ZWEI Einschläge von Asteroiden KURZ HINTEREINANDER drohen bzw. stattfinden können. Oder drei.

    Und dann? Wollen wir wirklich auf Nummer sicher gehen, ist es wohl nicht damit getan, uns mit raumfahrttechnischen Mitteln nur eines 'Angreifers' erwehren zu können. Es könnten ja auch mal zwei sein. Oder drei. Rein zufällig...

  21. Gunnar Glitscher Antworten | Permalink

    Am 15.2. waren es inkl. des Asteroiden über Russland (der in der oberen Tabelle noch nicht aufgeführt ist) sogar fünf Begegnungen und am heutigen Montag deren zwei.

  22. Michael Khan Antworten | Permalink

    @Gunnar: "Versatz"

    Noch einmal zu der vorherigen Frage in Bezug auf den Abstand along-track und cross-track.

    Jegliche Trennungsgeschwindigkeit wird sich immer sehr viel stärker in der Längsrichtung auswirken. Ein Versatz in radialer Richtung oder gar senkrecht zur Bahnebene ist schwer zu erreichen, Bedarf also einer hohen Differenzgeschwindigkeit. In der Längsrichtung ist es dagegen so, dass selbst eine kleine Differenzgeschwidigkeit in Flugrichtung bereits zu einer Differenz in der Bahnperiode führt und damit zu einem mit der Zeit wachsenden Abstand in der Längsrichtung.

    Über große Zeiträume kann dieser Abstand sehr groß werden. Dann ist es natürlich auch so, dass auf die beiden getrennten Körper ganz unterschiedliche Bahnstörungen wirken und sich deswegen auch in den Bahnelementen große Unterschiede ergeben.

    Besonders dann, wenn beispielsweise ein getrenntes Objekt einen nahen Vorbeiflug an einem anderen Himmelskörper vollführt, das Ursprungsobjekt jedoch nicht, weil das an einer ganz anderen Stelle auf seiner Bahn ist.

    Zusammenfassend: Wenn ursprünglich zusammenhängende Kleinobjekte Sonnensystem durch irgendwelche vorstellbaren Effekte getrennt werden, dann werden sie sich auf sehr ähnlichen Bahnen bewegen.

    Mit der Zeit führt aber der Unterschied in der Bahnperiode, selbst wenn der Unterschied klein ist, zu einer großen Trennung entlang dem Bahnwinkel.

    Dann kann es aufgrund von unterschiedlich wirkenden Bahnstörungen auch zu sehr großen unterschieden in den Bahnelementen kommen.

    Zwei Annahmen, die man treffen müsste, damit ein Zusammenhang zwischen 2012 DA14 und em Tscheljabinsk-Objekt bestünde, erscheinen mir jedoch hochgradig unplausibel. Da müsste nämlich:

    - Entweder einer große Differenz der Bahnen beider Objekte bestehen, obwohl sie um weniger als einen Tag, also weniger als 1 Grad auf ihrer Bahn getrennt sind ...
    - Oder trotz einer eigentlich schon sehr lange zurückliegenden Trennung und dewegen sehr großer Bahnunterschiede ein Zusammentreffen an der Erde am selben Datum zustange gekommen sein.

    Das erscheint mir beides doch arg an den Haaren herbei gezogen.

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