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Meteoroide, Meteore und Meteoriten

Meteore

Meteoriten sind natürliche Festkörper, die aus dem Weltraum kommend in die Atmosphäre der Erde oder in das Schwerefeld bzw. die Atmosphäre anderer Himmelskörpers, insbesondere von Planeten oder Monden, eindringen. Die Meteoriten können während ihres Eintritts verglühen oder aber auch die Oberfläche erreichen und dort einschlagen, wobei Meteoritenkrater entstehen können. Auf der Erde sind mehr als 120 solcher Einschlagkrater bekannt. Unter einem Meteor versteht man wiederum die Leuchterscheinung, die beim Flug des Meteoriten durch die Atmosphäre entsteht. Während sich der Festkörper auf seiner Umlaufbahn um die Sonne befindet, wird er jedoch als Meteoroid bezeichnet. Die zwischen wenigen Millimetern und bis zu einigen Metern großen Meteoroiden stammen aus dem Sonnensystem und sind wohl Überreste von Asteroiden und Kometen sowie anderen Kleinkörpern.




Definition und Klassifizierung von Meteoroiden

Die als Meteoroid bzw. Meteorid bezeichneten Klein- und Kleinstkörper im Sonnensystem lassen sich hinsichtlich ihrer Herkunft bzw. ihrer Form ihrer Umlaufbahn ein drei Gruppen untergliedern:

Die Definition des Begriffes Meteoroid ist nicht ganz unumstritten. Der aktuellen, von der IAU unterstützten Definition zufolge wird jedes feste Objekt, welches größer als ein Atom oder Molekül, aber kleiner als ein Asteroid ist, als Meteoroid bezeichnet.




Ursprung und Erscheinung von Meteorströmen

Im Gegensatz zu Meteoriten sind Meteore Kleinstkörper aus unserem Sonnensystem, die beim Eindringen in die Erdatmosphäre verglühen und dabei die für sie typische Leuchterscheinung am Himmel hinterlassen. Die starke Reibung der Atmosphäre ist dabei für das Verglühen verantwortlich. Gelegentlich kann es vorkommen, dass die Meteore dabei explodieren. Die Meteore bestehen meist aus einem leuchtenden Kopf und einem kometenähnlichen Lichtschweif.

Die Meteore werden, in Abhängigkeit ihres Erscheinungsbildes am Firmament, in Feuerbälle (größere und meist vereinzelt auftretende Objekte) und in Sternschnuppen (kleinere und regelmäßig wiederkehrende Objekte). Bei den regelmäßig wiederkehrenden Sternschnuppen spricht man auch von Meteorströmen oder Meteoritenschauern. Einige dieser Meteorströme können über mehrere Tage hinweg einige Tausend Objekte beinhalten. Die Namensgebung der Ströme ist dabei an den Namen des Sternbildes, von dem sie scheinbar ausgehen, angelehnt.

Als Ursache des Bombardements waren sich die Wissenschaftler lange Zeit nicht einig. Erst 1866 fand der italienische Astronom Giovanni Schiaparelli heraus, dass viele, regelmäßig wiederkehrende Meteorströme mit den Bahnen von Kometen übereinstimmen. Die Kometen verlieren während jedes Umlaufs um die Sonne ein Teil ihrer Materie, die dann in Form von kleinen Partikeln im Raum schwebt. Wenn nun die Erde die Flugbahn von Kometen durchfliegt, dann geraten die Staubpartikel in die Atmosphäre der Erde und verglühen.

Die nachfolgende Übersicht enthält die wichtigsten Meteorströme:

Name Radiant Zeitraum Anzahl
Herkunft

Radiant = Ausstrahlungspunkt des Stroms
Anzahl = Anzahl der max./Stunde zu erwartenden Objekte am Himmel (Radiant liegt im Zenit)
Herkunft = Quelle der Partikel, die während das Atmosphäreneintritts das Leuchten verursachen
ekliptikal = Partikel, die sich auf der Ekliptik bewegen (Bestandteile von Kleinplaneten)
planetarisch = Partikel, die sich auf der Ekliptik bewegen (Interplanetare Materie)
? = Herkunft ist nicht eindeutig gesichert
1) = auch als Giacobiniden bezeichnet
Quadrantiden Bootes 01.01.-04.01. 145
planetarisch
Hydraiden Wasserschlange 12.03.-05.04. 15
ekliptikal
Virginiden Jungfrau 01.03.-10.05. 20
ekliptikal
Lyriden Leier 12.04.-24.04. 40
Komet C/1861 G1
η Aquariden Wassermann 29.04.-21.05. 120
Komet Halley
Scorpius-Sagittariiden Skorpion-Schütze 20.04.-30.07. 20
ekliptikal
Perseiden Perseus 20.07.-19.08. 300
Komet Swift-Tuttle
δ Aquariden Wassermann 25.07.-10.08. 40
ekliptikal
Cygniden Schwan 25.07.-08.09. 15
planetarisch
Pisciden Fische 16.08.-08.10. 15
ekliptikal
Draconiden 1) Drache 08.10.-10.10. variabel
Komet Giacobini-Zinner
Tauriden Stier 24.09.-20.11. 25
Komet Encke?
Orioniden Orion 11.10.-30.10. 50
Komet Halley
Leoniden Löwe 14.11.-20.11. variabel
Komet Tempel-Tuttle
Geminiden Zwillinge 05.12.-19.12. 50
ekliptikal

Aus der Dauer der Sichtbarkeit kann man Rückschlüsse auf die Breite des Meteorstroms ziehen. Die Ergiebigkeit der Ströme, die eindeutig auf einen Kometen zurückgeführt werden können, nimmt mit deren Annäherung bzw. Durchquerung des Perihels (sonnennächster Punkt der Bahn des Objektes) deutlich zu. Dies konnte bei den Kometen Swift-Tuttle und Tempel-Tuttle eindeutig nachwiesen werden.




Innerer Aufbau von Meteoriten

Auf der Erde bislang gefundenen Meteoriten lassen sich nach ihrer chemischen Zusammensetzung sowie ihrer inneren Struktur unterteilen:

Verschiedene neuere geochemische Untersuchungen haben gezeigt, dass einige der in der Antarktis gefundene Steinmeteoriten vom Mond und vom Mars stammen. Von dort wurden sie vermutlich durch die Explosionen bei Einschlägen von Asteroiden weggeschleudert, die sich vor etwa 4,6 Milliarden Jahren gleichzeitig mit der Erde bildeten. Die Kruste von Meteoriten ist gewöhnlich geschmolzenen und zeigt napfartige Vertiefungen. Aus dem radioaktiven Zerfall von Uran in Blei und Helium, sowie von dem Zerfall einiger Isotopen kann ein zuverlässiger Rückschluss auf das Alter der Körper respektive der Zeitdauer zwischen dem Funddatum und der Verfestigung des Körpers geschlossen werden.




Größe der Meteoriten

Der größte je gefundene und zwischenzeitlich unter Naturschutz gestellte Eisenmeteorit wurde auf der Hobafarm in der Nähe von Hoba West (Namibia) gefunden. Sein Gewicht beläuft sich auf 55 Tonnen.

Die folgende Tabelle enthält einige weitere, bedeutende Meteoritenfunde:

Datum Gewicht
Typ Ort des Fundes
1894 33,00 t
Eisenmeteorit Cape York (Grönland)
1871 27,00 t
Eisenmeteorit Bacubirito (Mexiko)
1930 26,00 t
Eisenmeteorit Mbosi (Ostafrika)
1902 14,20 t
Eisenmeteorit Willamette (USA)
1852 14,00 t
Eisenmeteorit Chupaderos (Mexiko)
1783 13,60 t
Eisenmeteorit Otumpa (Argentinien)
1600 11,00 t
Eisenmeteorit Morito (Mexiko)
1784 5,40 t
Eisenmeteorit Bendego (Brasilien)
1854 3,50 t
Eisenmeteorit Cranbourne (Australien)
1976 1,77 t
Steinmeteorit Kirin (China)



Auswirkungen von Meteoriteneinschlägen auf der Erde

Die größten Meteoritenfälle waren stets mit der Bildung von großen Kratern verbunden. Je nach Alter dieser Meteoritenkrater, dem Grad der Erosion sowie der Umschichtung der Erdkruste durch vulkanische oder tektonische Aktivitäten sind die auffälligen Gebilde in der Landschaft häufig nicht mehr zu erkennen.

In der Vergangenheit war oft umstritten, ob eine kraterartige Struktur tatsächlich durch den Einschlag eines Meteoriten entstanden ist. Erst die Entdeckung von Coesit und Stishovit (nur unter hohem Druck entstehende Modifikationen von Quarz), die nur bei Einschlägen von Meteoriten entstehen können, bot eine Möglichkeit, eindeutig Meteoritenkrater zu identifizieren.

Einige der bekanntesten Krater sind in der nachfolgenden Übersicht näher beschrieben:

Anfang des Jahres 1999 entdeckten Geologen in der Barentssee, nahe der norwegischen Küste, einen Meteoritenkrater mit einem Durchmesser von 40 Kilometer. Die Experten einer norwegischen Agentur für Bodenexploration erkundeten das Gebiet auf marine Erdöl- und Erdgaslagerstätten und stießen dabei auf den Mjølnir-Krater. Gemeinsam mit Wissenschaftlern der Universität Oslo wurde der Krater dann mit seismischen Methoden näher untersucht und Bodenproben in Kraternähe genommen. Bei der Analyse der Proben stellte man charakteristische Schockdeformationen fest, die nur bei Einwirkung so extrem hoher Drücke entstehen, wie sie bei Meteoriteneinschlägen auftreten (über 35.000 Bar). Außerdem konnte man Spuren von Iridium nachweisen, was ebenfalls auf einen nicht terrestrischen Ursprung hindeutet.




Suche nach Meteoriten und Vorhersage von Einschlägen

Neben verschiedenen Forschungsprojekten, die nach irdischen Einschlagkratern von Meteoriten suchen, gibt seit einigen Jahren auch einige Projekte, die sich mit der potentiellen Gefahr durch den Einschlag neuer Meteoriten oder anderer Kleinkörper aus unserem Sonnensystem auf der Erde beschäftigen.

Die Ames Space Science Divison der NASA erforscht im Rahmen ihres Projektes Asteroid Comet Impact Hazards (Einschlaggefahr durch Asteroiden und Kometen) die möglichen Auswirkungen des Einschlages eines größeren Objektes auf der Erde.

Weitere Informationen zum Thema Meteoriten sind auf den folgenden Websites verfügbar:

Für weitere Recherchen sind der Preprint-Server arXiv sowie die teilweise kostenpflichtigen Online-Archive der Zeitschriften Bild der Wissenschaft und Spektrum der Wissenschaft zu empfehlen.

Die Querverweise zu den im Artikel genannten Personen verweisen in der Regel auf Einträge in der Online-Enzyklopädie Wikipedia und sind in deutscher Sprache.




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