Entdeckung eines neuen Gefährten der Erde.

Er heißt 2023 FW13, ist etwa 20 Meter groß und „umkreist die Erde“. Es handelt sich jedoch nicht um einen echten Satelliten, nicht einmal vorübergehend. Dieser Asteroid ist das, was man eigentlich einen Quasi-Satelliten nennt.

Am 28. März machte Pan-Starrs, ein Asteroidensuchprogramm mit Sitz auf Hawaii, eine ungewöhnliche Entdeckung. Die Entdeckung wurde am 1. April offiziell bekannt gegeben – das ist kein Scherz -, nachdem andere Observatorien auf Hawaii (Canada-France-Hawaii Telescope) und in Arizona (Kitt Peak und Mount Lemmon) den Asteroiden beobachtet hatten.

Ein Quasi-Satellit

Der gesichtete Kleinkörper, der seither die offizielle Bezeichnung 2023 FW13 trägt, hat eine Umlaufbahn mit einer halben großen Achse, die besser als ein Promille mit der Erdumlaufbahn identisch ist, was meiner Wenigkeit schnell auffiel. Am 3. April startete ich daher eine Simulation mit Tony Dunns Orbit-Simulator. Die Simulation bestätigte meinen Verdacht schnell: Dieser Asteroid steht in einer 1:1-Resonanz mit der Erde, d. h. er braucht genauso lange wie die Erde, um die Sonne zu umkreisen. Es gibt mehrere Konfigurationen, die dieser Art von Resonanz entsprechen, und in diesem Fall befindet sich dieser Asteroid in einer Konfiguration, die man als „Quasi-Satellit“ bezeichnet.

© Small-Body Database Lookup, Jet Propulsion Laboratory.-Umlaufbahn des Asteroiden 2023 FW13 (in weiß). Die Umlaufbahn des Merkur ist rosa, die der Venus violett, die der Erde blau und die des Mars rot. Die Position der Objekte ist die Position am 5. April 2023 um 0 Uhr UTC.

Ein Quasi-Satellit ist kein echter Satellit, aber dieser kleine Körper begleitet uns trotzdem auf unserer Reise um die Sonne. Genauer gesagt ist ein Quasi Satellit ein koorbitaler Asteroid (1:1-Resonanz) auf einer eigenen elliptischen Umlaufbahn, die aber die gleiche mittlere Länge (d. h. die gleiche mittlere Position relativ zur Sonne) wie die des Planeten hat. Von der Erde aus gesehen scheint der Asteroid die Erde rückläufig und mit einer Periode von einem Jahr zu umkreisen, ohne sich tatsächlich in einer Umlaufbahn zu befinden: Die dominante Schwerkraft, die auf 2023 FW13 wirkt, ist die der Sonne, und die Erde stört die Umlaufbahn des Asteroiden nur geringfügig, so dass er in der Nähe unseres Planeten verbleibt.

Bestätigung durch Archivmaterial

Diese Konstellation führt dazu, dass 2023 FW13 regelmäßig in einem Abstand von einigen Millionen Kilometern an der Erde vorbeifliegt – eine günstige Position für seine Beobachtung. In diesem Jahr zum Beispiel näherte sich der etwa 20 Meter große Asteroid am 2. März bis auf 9,8 Millionen Kilometer der Erde. Das ist nicht sehr nah – er ist 25 Mal weiter entfernt als der Mond -, aber interessant ist die Wiederholung dieser Annäherungen: Zwischen 2019 und 2027 flog und fliegt er jedes Jahr in einer Entfernung von weniger als 15 Millionen Kilometern an unserem Planeten vorbei, was darauf hindeutete, dass dieser Asteroid in Archivbeobachtungen wiedergefunden werden könnte. Daher informierte ich die Community auf der Minor Planet Mailing List sofort, nachdem ich am 3. April die oben erwähnte Simulation durchgeführt hatte.

Bereits am nächsten Tag gab Sam Deen bekannt, dass er Beobachtungen des Asteroiden gefunden hatte, die bis ins Jahr 2016 zurückreichen. Diese zusätzlichen Beobachtungen ermöglichten es dann, die Umlaufbahn des Asteroiden stark einzuschränken. Unter Berücksichtigung aller Observationen von 2016 bis 2023 führte Tony Dunn eine neue Simulation mit 100 Klonen durch, die bestätigte, dass 2023 FW13 seit Jahrhunderten ein Quasi-Satellit der Erde ist und dies auch noch für viele weitere Jahrhunderte bleiben wird. Seitdem wurden neue Beobachtungen bekannt gegeben, die bis ins Jahr 2012 zurückreichen.

Meet newly-discovered asteroid 2023 FW13. @AdrienCoffinet noticed it is a quasi-satellite of Earth.
Astronomer, Sam Deen, located precovery images which help confirm the 1:1 resonance with Earth. This is the same type of orbit as Kamoʻoalewa (2016 HO3). https://t.co/c9EnXVooXY pic.twitter.com/BY2GEOPGzL

— Tony Dunn (@tony873004) April 4, 2023

2023 FW13 ist nicht der erste bekannte Quasi-Satellit der Erde – die chinesische Sonde Tianwen-2 wird einen solchen erforschen -, aber eine solche Entdeckung ist immer noch relativ selten, da nur etwa zehn Asteroiden bekannt sind, die in dieser Konfiguration sind, waren oder sein werden.

Redaktion: Futura, verfasst von Adrien Coffinet.

Titelbild:© alejomiranda, Adobe Stock- Künstlerische Darstellung eines Asteroiden, der sich der Erde nähert 

2.Abbildung: © Small-Body Database Lookup, Jet Propulsion Laboratory.