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Meteoroiden, Meteore, Meteoriten und ? Was denn nun?

Die nahe Namensverwandtschaft führt schnell zu Verwechslungen und tatsächlich liegt oft nicht viel zwischen ihnen. Was jeder weiss ist, dass es etwas mit Steinen aus dem Weltall zu tun hat, doch wo liegen die Unterschiede und wie definiert man sie...

Beginnen wir von mit den Meteoroiden, unter dieser Bezeichnung fast man die Kleinstkörper des Sonnensystem zusammen, die sich zusammen mit den Planeten, Monden, Kleinplaneten und Asteroiden um die Sonne kreisen. Planeten, Monde und Kleinplaneten bzw. Asteroiden machen in ihren Bezeichnungen kaum Schwierigkeiten, handelt es sich doch ausnahmlos um relativ grosse Körper von meist einigen Kilometern oder hundert Metern (Asteroiden) Durchmesser bis zu grossen Planetoiden oder Klein(Zwerg)Planeten von mehreren Tausend Kilometer Durchmesser.

Aber darüber hinaus ist unser Sonnensystem bevölkert von unzähligen Kleinstkörpern die nur wenig grösser als der interplanetare Staub sein können, also wenige Millimeter aber auch einige Meter Durchmesser erreichen können. Dieses Material nennt man Meteoroiden. Auf ihrem Weg um die Sonne durchläuft die Erde Gebiete in denen die Konzentration dieser Kleinstkörper mal höher und mal niedriger ist, vielfach ist bei der Kreuzung von Bahnen von Kometen, die bei ihrem Flug ins innere Sonnensystem grosse Mengen Material verlieren, eine besonders hohe Konzentration dieser Teilchen vorhanden. Wie Ein Auto auf der Autobahn das auch nahezu ständig von Mücken getroffen wird, treten die Meteoroiden in die Erdatmosphäre ein. Durch die Reibung in unserer dichten Atmosphäre heizen sich die Teilchen auf und verglühen, nun sind aus den Meteoroiden Meteore geworden! Der Volksmund kennt sie auch als Sternschnuppen, wir können diese meist sehr kurzen "kosmischen Leuchtspurgeschosse" in jeder klaren Nacht bewundern. Zu bestimmten Zeiten im Jahr, wenn die Erde die Bahn eines Kometen durchläuft kann man mitunter viele Dutzend Meteore pro Stunde am Himmel ausmachen, der bekannteste dieser Meteorströme sind die Perseiden im August. Die Meteorströme werden nach Sternbilder benannt (Perseiden > Perseus, Leoniden > Leo ust.) weil sie alle scheinbar von einer bestimmten Stelle am Himmel ausgehen, dem so genannten Radianten, dies ist natürlich nur ein perspektivischer Effekt, haben die Sterne des entsprechenden Meteorstroms doch nichts mit den Erscheinungen zu tun.

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Bei einem Meteorstrom (z.B. Perseiden) scheinen alle Meteore von einem Punkt auszugehen, dem so genannten Radianten (Fotomontage)

Die Meteore verglühen zumeist in den obersten Atmosphärenschichten. Was wir als Leuchtspur sehen sind nur zu einem geringen Teil das Leuchten des Meteors selber sondern vielmehr die in Plasma verwandelte Atmosphäre die durch den schnellen Durchflug (30-70 km/s) auch noch nachleuchten kann. Zumeist handelt es sich um sehr kleine Objekte, aber Meteore deren Ursprungskörper bereits einige Millimeter gross war kann bereits eine sehr beeindruckende Helligkeit erreichen, in manchen Fällen kann man sogar eine Rauchspur entdecken, man spricht dann von einem Boliden. Doch all diese Kleinkörper verglühen vollständig in der Atmosphäre.

So wie ein Meteoroid allerdings eine bestimmte Masse hat, besteht die Chance das ein Teil von ihm den Höllenritt durch die Erdatmosphäre übersteht und tatsächlich den Erdboden erreicht. Nun nennt man ihn einen Meteorit. Diese Überreste werden immer wieder gefunden, diese werden in Stein- und Eisenmeteoriten eingeteilt, entsprechend ihrer Zusammensetzung. Sie sind somit das älteste Gestein, dass man auf der Erde finden kann, aus der Entstehungszeit des Sonnensystems vor 4,5 Mrd Jahren. Zwar sind die Einschläge und Funde von grösseren Meteoriten selten, doch trotzdem gelangen pro Tag (!) etwa 40 Tonnen Material auf diese Weise auf die Erde. Doch kein Grund zur Sorge, bisher ist nachweislich nur ein einziger Mensch von einem Meteoriten getroffen worden und auch nicht tödlich, 1954 durchschlug ein mehr als 5kg scherer Meteorit das Dach einer Frau in den USA und versetzte ihr heftige Blutergüsse an Armen und Hüfte. Natürlich sind selbst die einschläge von grösseren Meteoriten kein Vergleich mit den etwaigen Einschlägen von den weitaus grösseren Asteroiden die ein gänzlich anderes Vernichtungspotential haben, da sie durch ihre Masse und Geschwindigkeit kaum noch von der Erdatmosphäre gebremst werden.

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Die Unterscheidung von Meteoroid, Meteor und Meteorit

Unser so scheinbar sicherer Platz im Universum ist es keinesfalls, wir leben nur zufällig in einer Zeit statistischer Ruhe, die jederzeit unterbrochen werden kann. Doch sich über diese Gefahren gross Sorgen zu machen ist fehl am Platze, zum einen sind die kosmischen Zeitskalen nicht mit denen eines Menschen vergleichbar, zum zweiten könnten wir bei bestimmten Bedrohungen auch einfach nicht viel dagegen unternehmen und zum dritten gibt es Beobachtungsprogramme die eventuell abwendbare Bedrohungen durch Körper unseres Sonnensystems möglichst frühzeitig aufspüren wollen, diese Such- und Überachungsprogramme müssen allerdings dringend stärker ausgebaut und finanziert werden, denn sie können möglicherweise eines Tages das Leben der gesamten Weltbevölkerung retten...

Mehr Informationen nach diesen gefährlichen Himmelskörpern, den so genannten Near Earth Objects (Objekte die der Erde gefährlich nahe kommen können, bzw. sogar die Erdbahn kreuzen) finden sich auf der NASA Seite des NEO Suchprogramms. Damit können aber nur bestimmte Bedrohungen nämlich die der auf periodischen Umlaufbahnen kreisenden Kleinkörper, Kometen sind problematischer da sie sehr plötzlich auftauchen können und mitunter nur wenige Monate vor einem hypothetischen Einschlag entdeckt werden können, dazu sind sie tendentiell grösser. Wie knapp aber auch die Vorwarnzeiten bei kleinen Körpern sein können zeigt ein aktueller Fall. Der erst vor wenigen Monaten entdeckte Asteroid 2007 WD5 kam dem Mars im Januar 2008 gefährlich nahe und einige Tage lang waren sich die Wissenschaftler einig, dass er mit hoher Wahrscheinlichkeit Ende Januar 08 einschlagen wird, er verpasste ihn aber...

Um zu zeigen wie gefährlich diese kosmischen Bomben sein können, habe ich mit Hilfe des Berechnugnstools des Earth Impact Effects Program der Universität Arizona ein paar Vergleichsgrafiken angefertigt mit welchen Kratergrössen bei unterschiedlich grossen Geschossen zu rechnen ist. Wohlgemerkt handelt es sich hier nur um die Kratergrösse, der Wirkungskreis des Impakts ist natürlich um ein vielfaches grösser, so werden bei Einschlägen in km Grösse selbst auf der gegenüberliegenden Seite der Erde noch Gebäude und Vegetation durch die den Planeten umlaufende Druckwelle beschädigt, dazu kommt dann eventuell noch das Bombardement von flüssigem Gesteins in grosser Anzahl das durch den Aufprall emporgeschleudert wird und nach Stunden wieder in die Erdatmosphäre eintritt und als glühender Gesteinsregen flächendeckend niedergeht.

Bei den Berechnungen habe ich Standardwerte gewählt, also ein Körper mittlerer Geschwindigkeit und mittlerer Dichte, ein poröser Körper richtet also weniger, ein Eisenasteroid natürlich dementsprechend mehr Schaden an.

Beginnen wird mit einem vergleichsweise harmlosen Körper von nur 10m Durchmesser:

Einschlagsenergie 0,054 Megatonnen

kein Krater, Asteroid vapourisiert bereits in 30km Höhe
einzelne Bruchstücke können einschlagen

ca. alle 11 Jahre

Alle weiteren Daten sind in den Grafiken integriert (ich habe im Übrigen gar nichts gegen Frankfurt, es bot sich einfach an ;) - Die Grafiken basieren unübersehbar auf Screenshots aus Google Earth, die Nutzung dieser Daten ist hier ausdrücklich erlaubt...

100m

500

Hier hat sich leider ein kleiner Fehler in die Beschriftung eingeschlichen, es sollte 500m heissen nicht 100m...

1km

10km

Im letzten Fall handelt es sich um einen so genanten "globalen Killer" bei diesem Impakt sind die Auswirkungen nicht mehr lokal beschränkt sondern den ganzen Planeten betreffend, etwas in dieser Grösse ist mutmasslich für das Ausserben der Dinosaurier (zusammen mit 90% der übrigen Lebewesen auf dem Planeten) verantwortlich. Die Statistik sagt eine Trefferwahrscheinlichkeit zwischen 50 und 100 Millionen Jahre vorraus, 64 Mio. ist der letzte nun schon her, aber wir liegen somit noch gut im Rennen ;)

Und weil's gerade so Spass gemacht hat hier nochmal ein echter 'worst case' Einschlag: 50km Eisenmeteoroid Frontalzusammenstoss... Solche Ereignisse werden aber mutmasslich nie wieder stattfinden, doch in der Entstehungsphase des Sonnensystem waren solche extremen Kollisionen möglich, tatsächlich vermuten Forscher, dass so oder ähnlich verheerende Ereignisse einst unseren Mond geformt haben.

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Wenn wir also harmlose Sternschnuppen am Himmel beobachten, erfreuen wir uns daran und hoffen dass die grossen Verwandten möglichst lange auf sich warten lassen...

© 2009 Benny Hartmann