“Der Weltraum ist groß. Verdammt groß. Du kannst dir einfach nicht vorstellen, wie groß, gigantisch, wahnsinnig riesenhaft der Weltraum ist.” (Douglas Adams, Per Anhalter durch die Galaxis)

Trotz der unglaublichen Größe des Weltraums ist lokal begrenzt ziemlich viel los. In unserem Sonnensystem finden sich neben der Sonne und den Planeten noch weitere, kleinere Objekte, von denen wir einige hier einführen.

Lernziele:

• Machen Sie sich die Begriffe Meteoroid, Asteroid, Meteor, Feuerball, Meteorit, Komet und Debris klar?
• Welche Verfahren werden zur Beobachtung verwendet?
• Welche Gefahren gehen von den einzelnen Komponenten aus?
• Wie kommt ein Meteor-Schauer zustande? 
• Welche grundsätzlichen Arten von Meteoriten gibt es?
• Was versteht man unter dem Begriff ‚Differenzierung‘ eines Himmelskörpers?
• Warum verraten uns Meteoriten etwas über die Entstehungsgeschichte des Sonnensystem? 
• Für welche Art von Meteoriten gilt die obige Aussage nicht?

Asteroiden und Meteoroiden

Als Asteroid oder Meteoroid werden kleine Objekte bezeichnet, die hauptsächlich aus Gestein und Metall bestehen und um die Sonne kreisen. Asteroiden sind kleiner als Zwergplaneten aber größer als Meteoroiden, deren Größe von Bruchteilen eines Millimeters bis zu einem Meter reicht. Der Großteil der bekannten Asteroiden befindet sich im Asteroidengürtel, zwischen der Umlaufbahn von Mars und Jupiter. 

Asteroiden mit einem Perihelion kleiner als 1.3 AU (1 AU = 150 Mio. km, Abstand Erde-Sonne) werden erdnahe Asteroiden genannt. Nach Schätzungen gibt es etwa 60 – 100 Mio. erdnahe Asteroiden, die größer sind als 10 m. Zur Zeit (2017) sind etwa 16 000 von diesen bekannt. Einige (etwa 500) dieser Objekte haben eine kleine Chance in den nächsten 100 Jahren auf der Erde einzuschlagen. Vorhersagen über diesen Zeitraum hinaus sind nicht mehr zuverlässig. Intensive Studien finden statt um mehr der erdnahen Asteroiden zu entdecken, das Einschlagsrisiko zu berechnen und auch mögliche Gegenmaßnahmen zu planen. 

Objekte kleiner als 1m werden als Meteoroide bezeichnet. Je kleiner die Objekte sind, desto häufiger kommen sie vor. Meteoroide kleiner als ca. 30 cm stammen hauptsächlich von Kometen, größere Objekte von Asteroiden. Satelliten im Weltraum werden kontinuierlich von kleinen Meteoroiden getroffen. Das erfordert entsprechende Schutzmaßnahmen, z.B. dickere Wände oder spezielle Schutzschilde. Beim Ausgasen von Kometen werden Meteoroide in den Weltraum geschleudert. Zunächst befinden sie sich entlang der Bahn des Kometen als Meteoroidenströme. In Laufe von einigen 100 oder 1000 Jahren verteilen sie sich und werden Teil der Hintergrundverteilung, die man auch Sporadische Meteoroiden nennt.  

Kometen

Ein Komet ist ein vereister Himmelskörper unseres Sonnensystems von meist einigen Kilometern Durchmesser. Er besteht aus Eis, Staub und lockerem Gestein. Nahe der Sonne erwärmt er sich und das Eis unter der Oberfläche wird in Gas umgewandelt. Durch dieses Ausgasen entsteht eine sichtbare Koma. Anschließend bildet sich zwei Schweife, da die Bestandteile der Koma von Sonnenwinden (Plasmaschweif) und Strahlungsdruck (Staubschweif) verteilt werden. Der Plasmaschweif besteht aus Ionen und der Staubschweif aus kleinen Meteoroiden (Staubteilchen). Kometen, so die weitverbreitete Annahme, sind in der protoplanetaren Scheibe entstanden. Bis heute bestehen sie aus nahezu unverändertem Material der „Kinderstube“ des Sonnensystems. Aus diesem Grund sind sie sehr interessante Untersuchungsobjekte des Sonnensystems.

Meteore

Tritt ein Meteoroid in die Erdatmosphäre ein, erzeugt er eine Leuchterscheinung. Diese helle Spur wird Meteor oder auch Sternschnuppe genannt. Der Leuchteffekt entsteht nur zum kleinen Teil durch das Verglühen des Meteoroiden selbst und hauptsächlich durch Luftreibung und Abdampfen des Materials. Hinter dem Meteoroiden entsteht so eine ionisierte Spur, die durch Rekombination der angeregten Elektronen der Luftatome leuchtet. Meteore entstehen in etwa 110 – 100 km Höhe, sie sind einige zehn Kilometer lang und zwischen 11 und 72 km/s schnell. Einen nicht vollständig verglühten Meteoroiden, der die Erdoberfläche erreicht, bezeichnet man als Meteoriten.

Einzeln auftretende Meteore nennt man Sporaden. Meteore, die von Meteoroiden erzeugt werden, die vom gleichen Objekt abstammen, fasst man als Meteorschauer zusammen. Alle zu einem Schauer gehörenden Meteore scheinen den gleichen Ursprung (Radiant) zu haben und werden nach dem Sternbild benannt, in dem er liegt. Besonders bekannt sind die Leoniden im November, deren Radiant im Sternbild Löwe liegt und die Perseiden im August, deren Radiant im Sternbild Perseus liegt. Beide Schauer werden durch die Schweife von Kometen erzeugt.

Die folgenden beiden Videos führen sie etwas in das Thema ein. Wir sie haben anlässlich des Asteroid-Days 2020 für das Schlaue Haus Oldenburg aufgezeichnet.

Im ersten Teil geht es nochmals allgemein um das Thema:

Im zweiten Teil berichtet Dr. Drolshagen über ein fiktives Szenario eines Asteroideneinschlages und wir man versuchen würde sich darauf vorzubereiten. Auch wenn es zunächst etwas kurios wirkt, ist dies doch prinzipiel ein reales “Training” das regelmäßig im Rahmen von Tagungen zum Thema durchgespielt wird.

Alle die noch tiefer einsteigen möchten, finden hier einen wunderbaren Beitrag zum aktuellen Stand der europäischen Feuerkugelnetzwerke.