Teil 1

Hier geht es nicht um die alten Heldensagen der Ilias, die Rede ist von den Trojanern in unserem Sonnensystem. Eigentlich müßte der Titel „Griechen und Trojaner“ heißen, aber die Griechen sind bei den Astronomen seit vielen Jahren außer Gebrauch. Man spricht jetzt nur noch von Trojanern, wenn man diejenigen Objekte meint, die sich in den Gravitationsmulden sammeln, welche um die Librationspunkte L 4 und L 5 herum existieren.

Als sich im 18. Jh. der Mathematiker Lagrange mit dem kniffligen Dreikörperproblem beschäftigte, analysierte er auch den Grenzfall, daß der dritte Körper nahezu masselos sei, bzw. eine vernachlässigbar kleine Masse besitze, die auf die beiden großen Körper (z.B. auf Erde und Mond) nicht bzw. nicht meßbar einwirkt. Dann findet der dritte Körper in einem solchen System immer fünf Punkte, auf denen er in Ruhe verharren kann. Es sind die Librationspunkte L 1 bis L5.

Schemaskizze der Jupiter-Trojaner


L 1, L 2, und L 3 liegen alle auf der Verbindungsachse zwischen den beiden Himmelskörpern (L3 hinter dem größeren, L 2 hinter dem kleineren und L 1 zwischen beiden). Sie sind von sehr geringer Ausdehnung, viel mehr als ein paar Kilometer kann sich der dritte Körper nicht von diesen Punkten entfernen, ohne abzudriften. Aber auf der Umlaufbahn, die der kleinere Himmelskörper um den Größeren beschreibt, befinden sich auch noch L 4 und L 5, und zwar jeweils 60 Grad vor und 60 Grad hinter dem kleineren Körper. Diese Librationspunkte sind zwar theoretisch auch punktförmig, besitzen aber sehr ausgedehnte mandel- oder tropfenförmige Bereiche, innerhalb derer sich Raumschiffe, Raumstationen oder auch kleine Asteroiden auf stabilen Umlaufbahnen bewegen können.

De facto verharren sie in diesen "Gravitationsmulden" unbegrenzt, solange sie nicht durch starke Gravitationsfelder beschleunigt und quasi "über den Rand geschubst" werden.

Teil 2

Im Jahre 1906 wurde auf der Bahn des Jupiters um die Sonne ein kleiner dunkler Asteroid entdeckt und zwar um 60 Grad vorauslaufend, also bei L 4. Er erhielt den Namen Achilles. Einen Zweiten fand man gleich danach bei L 5, er wurde Patroclos genannt, nach dem geliebten Kampfgefährten des Achilles. Dann wurden 1907 wieder zwei Körper bei L 4 entdeckt, sie erhielten die Namen von Trojanern (Hektor und Nestor). Somit bürgerte es sich ein, die Asteroiden in diesen Bereichen nach Gestalten der Ilias zu benennen. Erst nach einigen Jahren wurden sytematisch Griechen nach L 4 und Trojaner nach L 5 gepackt. Die Griechen ziehen also dem Jupiter (Zeus) voraus, die Trojaner folgen im gleichen Abstand. Die unkorrekten Einstufungen der Anfangsjahre hat man natürlich nachträglich nicht mehr verändert.

Inzwischen sind viele hundert Kleinasteroiden entdeckt worden, erstaunlicherweise fanden sich genügend Namen aus dem griechischen Sagenkreis. Da gibt es inzwischen einen Priamos, Odysseus, Laokoon, Agamemnon, Paris, Ajax u.sw. Ebenso erstaunlich ist die Tatsache, daß etwa doppelt so viele Objekte dem Jupiter vorauseilen wie nacheilen. Dieses Phänomen ist noch ungeklärt.

Längst sind die Astronomen übereingekommen, vereinfachend nur noch von Trojanern zu sprechen, wenn von Kleinasteroiden bei L 4 und L 5 die Rede ist. Denn schon vor langer Zeit wurde ihnen klar, daß wahrscheinlich nicht nur der Jupiter solche Trabanten besitzt, wenn es dort auch besonders viele gibt. Deren Gesamtmasse wird so groß eingeschätzt, daß sie die Gesamtmasse des regulären Asteroidengürtels (zwischen Marsbahn und Jupiterbahn) noch um das dreifache übertrifft!!

Trojaner kann es überall geben, wo sich kosmischer "Schutt" in gravitativ stabilen Bereichen sammeln kann.

So wird beispielweise stark vermutet, daß es Saturn-Trojaner gibt. Noch wurden keine entdeckt, aber das kann damit zusammenhängen, daß sie so weit entfernt sind, nur ein paar Kilometer Durchmesser haben und außerdem noch sehr dunkel gefärbt sind. Letzteres rührt wohl davon her, daß es sich zum größten Teil um solare Urmaterie aus der Entstehungszeit der Planeten handelt, mit einem hohen Anteil an Kohlenstoff.

Uranus- und Neptun-Trojaner mag es möglicherweise auch geben, aber sie sind weniger wahrscheinlich. Denn zur Ausbildung einer ausgedehnten und stabilen "Gravitationsmulde" gehört ja immer die Überlagerung von zwei Gravitationsfeldern, dem der Sonne und dem des betreffenden Planeten. Uranus und Neptun sind wahrscheinlich nicht massereich genug, um in Milliarden Kilometer Distanz noch Trojaner festhalten zu können.

Aber wie sieht es im inneren Sonnensystem aus, wo L 4 und L 5 jeweils nicht so weit entfernt sind? Der Mars ist zu klein dafür, sagte man noch vor einigen Jahren. Prompt wurde der erste Mars-Trojaner entdeckt. Bisher fand man nur diesen Einen, aber immerhin.

Wir können deshalb davon ausgehen, daß es Erd-Trojaner gibt.

Teil 3

Vielleicht hat unser Planet hunderte oder tausende von kleinen Begleitern. Aber wir werden sie so schnell nicht entdecken. Der Grund liegt nicht in deren Entfernung, sie beträgt nur 150 Millionen Kilometer, sondern im geringen Abstand zur Sonne. Wenn man in Richtung Sonne blickt, befinden sich L 4 und L 5 jeweils 60 Grad östlich und westlich von ihr und zwar permanent.

Wie will man dunkle Kleinasteroiden sehen, die sich immer am hell leuchtenden Tageshimmel befinden, die einen in West-Südwest, die anderen in Ost-Südost? Bei einer totalen Sonnenfinsternis geht es vielleicht, wenn gleichzeitig der Himmel glasklar ist. Auch das Hubbleteleskop müßte eine Chance haben, denn es ist ja nicht dem Streulicht der Atmosphäre ausgesetzt und kann mittels seiner Schutzblende an der Sonne vorbeigucken.

Die Venus wird vermutlich auch Trojaner haben. Diese sind ähnlich schwer zu beobachten, weil die Venus sich von der Erde aus gesehen immer mehr oder weniger in Richtung Sonne befindet, deshalb ist sie ein Abend- oder Morgenstern und um Mitternacht nie zu sehen.

Der Merkur hat mit großer Wahrscheinlichkeit keine Trojaner. Damit, könnte man meinen, sind die Möglichkeiten erschöpft. Weit gefehlt! Denn Librationspunkte gibt es überall dort, wo Himmelskörper umeinander, bzw. um ihren gemeinsamen Schwerpunkt kreisen. Das bedeutet, daß jeder Mond mit seinem Planeten fünf Librationspunkte hat.

Voraussetzung dafür ist nur, daß die Mondmasse nicht verschwindend klein ist im Vergleich zur Planetenmasse, oder der Abstand zwischen beiden nicht zu groß ist. Also haben die vier Monde Ganymed, Callisto, Io und Europa, jeweils fünf Librationspunkte mit dem Jupiter. Prinzipiell können sich bei L 4 und L 5 Trojaner aufhalten. Man glaubt auch schon welche gefunden zu haben. Es gibt nämlich die irregulären Kleinmonde des Jupiter und Saturn.

Diese winzigen Möndchen  von wenigen Dutzend Kilometern Durchmesser irritierten die Astronomen zunächst sehr, bis man herausfand, daß sie sich teilweise auf den Librationspunkten L4 und L 5 von größeren ;regulären Monden befinden. Beim Saturn gibt es einen Tethys - L4 - Trojaner und einen Tethys-L5-Trojaner, einen Dione-L4-Trojaner, sowie die beiden bahngleichen Kleinmonde 1980 S 26 und 1980 S 27 (sie besetzen gemeinsam eine Bahn!).

So ist anzunehmen, daß viele Monde im Sonnensystem ihrerseits wieder Trojaner haben, Trojaner zweiten Grades sozusagen. Ich würde vor allem erwarten, daß der sehr massereiche Saturnmond Titan ausgeprägte L4 und L 5-Punkte besitzt und daß dort vielleicht mit ganzen Wolken von Trojanern zu rechnen ist. Vielleicht wissen wir 2004 mehr darüber, wenn die Cassini-Sonde endlich angekommen ist.

Und wie sieht es mit unserem Mond aus? Er besitzt ausgedehnte Gravitationsmulden bei L 4 und L 5. Danach war übrigens eine der Vorläuferorganisationen der National Space Society benannt, die L 5- Society! Dort sind leider noch keine Trojaner gefunden worden, obwohl man diese Bereiche nachts gut beobachten kann.

Es mag sein, daß man doch noch kleine Mond-Trojaner entdeckt. Dies wäre für die Menschen ein wahrer Glücksfall. Solche handlichen Körper, von vielleicht einigen hundert oder zehner Meter Durchmesser, würden wertvolle Rohstoffquellen darstellen, die sich genau in den Gebieten befände, wo sie in der Zukunft dringend gebraucht werden. Doch es wird in Zukunft bei L4 und L 5 noch ganz andere Trojaner geben, nämlich uns, bzw. unsere Nachkommen.

In diesen beiden "Gravitationsmulden" ist geügend Platz für viele tausend große Wohnhabitate, in denen Millionen und Milliarden von Raumsiedlern leben und arbeiten könnten. Diese Habitate (große zylindrische und kugelförmige Hohlkörper, wie sie Gerard O`Neill 1974 beschrieben hat) werden nachts von der Erde aus mit bloßem Auge zu sehen sein. Da wir von der Seite auf die ellipsenförmigen Librationsbereiche sehen, werden sie uns relativ flach erscheinen.

Die sehr langsam um L 4 und L 5 kreisenden Raumhabitate werden dem Beobachter deshalb wie zwei leuchtende Perlschnüre erscheinen, die sich jeweils über zehntausende Kilometer am Nachthimmel erstreckt, in einem Winkelabstand von etwa 50 Grad bis 70 Grad vom Mond, östlich und westlich von ihm. Wer in der Zukunft Freunde oder Verwandte hat, die nach dorthin ausgewandert sind, kann ihren Wohnort in jeder klaren Mondnacht sehen.

Das werden unsere Trojaner sein.



Autor: Michael Boden

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