von Doris Unbehaun, Februar 1998
Das Wort Meteor hat seinen Ursprung in der griechischen Sprache. "Metéoron" bedeutet "Himmels- oder Lufterscheinungen".
Die Meteorologie befasst sich mit "Dingen der Luft", also mit Regen, Schnee, Graupeln, also mit Dingen, welche sich in der Atmosphäre ereignen oder bewegen. So unterschied man in früheren Zeiten zwischen Feuer- und Wassermeteoren.
Unter einem Meteor versteht man die am Himmel zu beobachtende Leuchterscheinung. Der Volksmund sagt dazu auch Sternschnuppe. Das Wort Sternschnuppe stammt aus dem mittel- und norddeutschen Sprachraum, eine Schnuppe ist ein verkohlter Docht. Einen besonders leuchtkräftigen Meteor nennt man einen Boliden oder eine Feuerkugel.
Die festen Teilchen, welche sich durch unsere Atmosphäre bewegen und die Sternschnuppe verursachen, nennt man Meteoroide. Ihre Geschwindigkeiten können zwischen 10 und 72 km in der Sekunde betragen!
Dagegen sind Meteoriten die festen Teilchen, welche unsere Erdoberfläche erreichen, also auf Grund ihrer Grösse den Reibungsprozess in der irdischen Atmosphäre zumindest teilweise überleben. Meteoroide können mit grellen Leuchterscheinungen und sogar mit Donnergrollen auf die Erde stürzen. Deshalb nennt man sie auch Donnersteine.
Die Mehrzahl des meteoritischen Zuwachses auf der Erdoberfläche ist allerdings weniger spektakulär. Das meiste Material rieselt in Form von mikroskopisch winzigen Teilchen zur Erde. Die Schätzungen gehen dabei von mehreren tausend Tonnen Mikrometeoriten pro Tag aus. Trotz dieser hohen Zahl ist der Gesamtzuwachs auf dem Erdreich geringfügig.
Unterlagen über vom Himmel gefallene Steine gibt es viele und in vielen Kulturen. Allerdings ist in den seltensten Fällen der betreffende Meteorit noch vorhanden. Aus Himmel fallende Steine wurden als Götter verehrt und in Tempeln aufbewahrt, "der Gott ist herniedergefahren und hat sich selbst beerdigt".
Das älteste Beispiel eines Meteoritenfalls, bei dem das Exponat noch vorhanden ist, stammt aus Japan. Am 19. Mai 861 fiel ein Meteorit durch das Dach des Shinto Tempels von Nogata und grub sich in das Erdreich ein. Die Nacht soll von dem Meteoroidenflug grell erleuchtet gewesen sein und ein fürchterliches Donnergrollen weckte die Bewohner. Am nächsten Tag wurde der faustgrosse Stein im Tempelboden entdeckt.
Den Meteoritenfall betrachtete man als göttliches Zeichen, als Besuch des Gottes persönlich. Der "fliegende Stein" wurde in eine eigens dafür angefertigte Holzschatulle gelegt, das Datum des Falls eingraviert und im Tempel aufbewahrt.
Erst 1980 wurde dieser Meteoritenfall von Wissenschaftlern untersucht. Mittels Radiokarbondatierung des Holzschreines bestätigte sich das Alter des Falls. Der Meteorit fiel tatsächlich vor über 1.100 Jahren auf die Erde. Er ist somit der älteste Meteoritenfall, bei dem der Meteorit noch vorhanden ist.
Man unterscheidet übrigens zwischen Meteoritenfall und Meteoritenfund. Ein Meteoritenfall ist ein beobachteter Flug und das sich daraus ergebende Auffinden des Meteoriten. Bei einem Meteoritenfund wurde der Flug durch die Atmosphäre nicht beobachtet, der Meteorit wurde durch Zufall aufgelesen. Die in der Antarktis gefundenen Meteoriten sind bedeutend älter als der Meteorit von Nogata, aber ihre Flugbahn wurde nicht beobachtet, sie sind Meteoritenfunde.
Archäologen fanden in alten indianischen Siedlungen in Arizona einen 62 kg schweren Meteoriten, welcher die Form eines menschlichen Embryos aufweist. Der Meteorit, welchen man nach seinem Fundort Camp Verde taufte, war von seinen indianischen Findern wie ein göttlicher Säugling behandelt worden. Man fand den Stein eingewickelt in Tücher und mit Federn geschmückt.
Der älteste europäische Meteoritenfall, von welchem noch Teile vorhanden sind, geschah am 7. November 1492 in Ensisheim im Elsass. Unter "Grossem Donder Klapff" und mit "langs gedöss welche man weith vnnd breidt hört vnnd fiel ein Stein vonn den Lüfften herab bey Ensisheim". Der Stein wog bei seinem Aufschlag 127 kg. Kaiser Maximilian I liess sich zwei Stücke vom Donnerstein abschlagen, der Rest wurde in der Kirche verwahrt und angekettet. Allerdings half dies nicht viel: Der Stein wiegt heute weniger als 60 kg.
Bereits die alten Kulturen vermuteten, daß es sich bei den Meteoriten um Steine aus dem Weltall handeln könne. Diese Theorie ging allerdings im Laufe der Zeit verloren, in Europa im sogenannten Zeitalter der Aufklärung sah man in ihnen hochgeschleuderte, irdische Gesteinsbrocken.
"Die Steine haben sich durch vulkanische Dämpfe gebildet", sagten die einen, "in der Luft schwebende Teilchen werden durch Blitze zusammengebacken", sagten die anderen. "Es sind ganz einfach Steine, welche durch Blitzeinschläge in die Luft geschleudert werden und andernorts wieder herunterfallen", war die Meinung von anderen Wissenschaftlern.
Das änderte sich erste, als der Wittenberger Physiker Ernst Florens Friedrich Chladni (1756-1827) wissenschaftlich belegte Meteoritenfälle zusammentrug, untersuchte und den Zusammenhang zwischen Meteoren, Meteoroiden und Meteoriten erkannte.
In seinen Publikationen vertrat Chladni die These, dass es sich bei den "fliegenden Steinen" um Irrläufer aus dem All handeln müsse. Seine Veröffentlichungen finden aber nicht überall Anerkennung, sondern treffen auf Häme und Spott: So spottet der Göttinger Professor Georg Christoph Lichtenberg über Chladni: "Es sey ihm bey dem Lesen der Schrift anfangs so zu Muthe gewesen, als wenn ihm selbst ein solcher Stein am Kopf getroffen hätte".
Die öffentlichkeit ist gespalten. Manche glauben an die Theorie Chladnis, beschäftigen sich zumindest damit und versuchen eine überprüfung. Andere dagegen zweifeln selbst an der Sehkraft vieler hundert Menschen. As bei Barbotan in der Gascogne (Frankreich) am 24. Juli 1790 ein Meteoritenhagel niederging, verfolgten Hunderte von Menschen dieses Ereignis. Der Bürgermeister des Ortes verfertigte ein Protokoll über den Vorfall und liess es von 300 Bürgern als Zugen des Meteoritenhagels unterschreiben. Das Protokoll sandte er an die Akademie der Wissenschaften in Paris. Der arrogante Kommentar des Physikers Bertholon lautete: "dass es traurig ist, einer ganzen Gemeinde zuzuschauen, die den Versuch unternimmt, Volksmärchen durch ein formelles Protokoll zu bestätigen!"
1794 ging ein Meteoritenschauer über der italienischen Stadt Siena nieder. 200 einzelne Steine wurden aufgelesen. Immer mehr Meteoritenfälle wurden beobachtet und publiziert, gefallene Steine untersucht. Allmählich setzte sich die These von den "Irrläufern aus dem All" durch.
Den endgültigen Durchbruch seiner Theorie erlebt Chladni 1803, als in Aigle (Frankreich) über 3.000 Steine niederfallen. Der Wissenschaftler Biot, vom französischen Innenminister mit der Untersuchung beauftragt, entdeckt die frappierende ähnlichkeit der gefallenen Steine miteinander und dass sie sich erheblich von den lokal vorhandenen, irdischen Steinen unterscheiden. Physikalische und chemische Untersuchungen ergeben gravierende Unterschiede. Insbesondere der hohe Gehalt an Nickel sowie die bis zu dreifach höhere Dichte des meteoritischen Gesteins geben den Ausschlag; die Theorie Chladnis wird anerkannt und die Herkunft der Meteorite aus dem All als bewiesen akzeptiert.
Meteoriten sind Mitglieder unseres Sonnensystems. Man hat bisher keinen Meteoriten gefunden, bei welchem der Nachweis einer intergalaktischen Herkunft geführt werden konnte.
Der überwiegende Teil der Meteoriten stammt aus dem Asteroidengürtel. Dieser besteht aus einem Strom von grösseren und kleineren Gesteinsbrocken, aus Staub und Teilchen in Körnergrösse. Sie bewegen sich gemeinsam in einem Mahlstrom auf einer elliptischen Bahn um die Sonne. Dieser Bereich liegt zwischen den Planeten Mars und Jupiter und hat einen Abstand von 2 bis 4 Astronomischen Einheiten zur Erde.
Es hielt sich lange Zeit die Theorie, dass dieses Geröll die Überreste eines zerrissenen Planeten sein müssten. Inzwischen weiss man, dass das Material des Asteroidengürtels niemals eine Planetenbildung durchgemacht hat. Vermutlich liess die starke Einflusskraft des Riesenplaneten Jupiter die Bildung eines Planeten in seiner nächsten Nachbarschaft nicht zu.
Die Gesteinsbrocken des Asteroidengürtels bestehen demnach aus dem ursprünglichen Material, aus dem sich vor 4,5 Milliarden Jahren Sonne und Planeten gebildet haben. Sie waren nie irgendwelchen planetarischen Verformungsprozessen, wie z.B. Vulkanismus, Aufschmelzung, Druck oder Verwitterung ausgesetzt. Es handelt sich eindeutig um unverfälschte Urmaterie aus den Anfangszeiten unseres Sonnensystems.
Die vielen tausend Festkörper, von kleineren bis mehrere Kilometer grossen Brocken, bewegen sich auf ihrem Weg um die Sonne. Dabei kann es vorkommen, dass sich zwei Körper zu nahe kommen, sie stossen zusammen und brechen auseinander. Die abgesprengten Bruchstücke umlaufen fortan eigene Bahnen; sie driften ebenso wie die Planeten in elliptischen Bahnen um die Sonne.
Die Umlaufbahnen solcher Gesteinsbrocken sind selten stabil. Bei ihrem Weg um die Sonne geraten die Bruchstücke immer wieder in die Anziehungskraft grösserer Körper und ihre Umlaufbahnen erfahren Änderungen. Kreuzen sich - und das kann nach Jahrtausenden geschehen - Erdbahn und Gesteinsbahn, taucht der Meteoroid in unsere Atmosphäre ein und fällt auf die Erdoberfläche.
Wie fand man nun heraus, dass die überwiegende Zahl der Meteoriten aus dem Asteroidengürtel kommen? Um den Herkunftsort eines Meteoriten zu identifizieren, muss sein Aphel, der entfernteste Punkt seiner Umlaufbahn, zu berechnen sein. Dies gelingt nur, wenn die genaue Flugbahn des Meteoroiden beobachtet und festgehalten wird. Selbstverständlich muss der dazugehörende Meteorit auch gefunden werden, sonst kann kein Bezug zwischen Herkunftsort und Gesteinsprobe gezogen werden.
Der tschechische Astronom Ceplecha entwickelte in den 50er Jahren das Verfahren, mittels mehrerer Kamerastationen den nächtlichen Himmel fotografisch zu überwachen. Durch das Zusammenspiel mehrere Aufnahmen und mit Hilfe der trigonometrischen Parallaxe konnte anschliessend die korrekte Flugbahn des Meteors sowie die Aufprallstelle des Meteoriten berechnet werden.
Dieses Verfahren wurde 1959 erstmals angewandt, als fünf Bruchstücke des Meteoriten Pribram fotografisch aufgezeichnet wurden. Ceplecha berechnete die exakte Flugbahn und wies damit nach, dass der Ursprungsort des Meteoriten im Asteroidengürtel zu finden war. Die fünf Bruchstücke des Meteoriten hatte man bereits vorher gefunden.
In Amerika führte das gleiche Verfahren 1970 zur Rekonstruktion der Bahn des Meteoriten Lost City. Die Wissenschaftler fanden auf Grund der Bahnberechnungen das Hauptbruchstück des Meteoriten nur 800 m von der berechneten Aufschlagstelle entfernt. Der Ursprung des Meteoriten lag ebenfalls eindeutig im Asteroidengürtel.
Der dritte Meteoritenniedergang, welcher auf Grund von Bahnberechnungen seine Herkunft aus dem Asteroidengürtel bewies, geschah in Innisfree, Kanada 1977. Auch hier fand man durch Fotografie der Leuchtspuren neun Überreste des Meteoriten und konnte seine Herkunft aus dem Asteroidengürtel beweisen.
07. April 1959 Pribram Tschechien
03. Januar 1970 Lost City USA
05. Februar 1977 Innisfree Canada
Die Berechnung des Aphels dieser drei Meteoritenfälle bewies, dass sie aus dem Asteroidengürtel stammen. Und die Analyse des Gesteins gab den Forschern Auskunft über die Zusammensetzung des Asteroidenmaterials.
Man schätzt die Zahl der Asteroiden auf viele Tausend. Bekannt und mit Namen bezeichnet sind etwa 3.000 Asteroide. Ihre Bahndaten sind aufgezeichnet und werden von der Erde aus verfolgt. Die Grösse der Asteroiden oder Planetoiden schwankt von wenigen Metern bis zu Tausenden von Kilometer.
Durch spezielle Fotometrie kennt man von den wichtigsten Planetoiden die Zusammensetzung und ihr Aussehen. Da man viele auf der Erde gefundene Meteorite im Verdacht hat, dass sie von einem grösseren Körper stammen könnten, welcher vielleicht immer noch um die Sonne kreist, hat man Vergleiche angestellt. Allerdings ist ein Nachweis äusserst schwierig und deshalb nicht eindeutig nachvollziehbar.
Besonders die Eisenmeteorite hat man in dem Verdacht, dass sie aus dem Asteroidengürtel stammen. Nur Objekte mit einigen hundert Kilometer Durchmesser können bei ihrer Entstehung genügend Hitze entwickeln, dass sich das vorhandene Eisen im Kern ansammelt. Bricht nun ein solcher Körper (z.B. durch Kollision) auseinander, werden die Eisenbruchstücke aus dem Kern freigesetzt.
Ein weiterer Ursprungsort von Meteoriten sind die ausgebrannten Kerne von Kometen. Besonders solche Meteorite, welche einen hohen Anteil an flüchtigen Bestandteilen aufweisen, rühren vermutlich von einem zerfallenen Kometen her.
Weit hinter dem letzten Planeten des Sonnensystems gelegen umkreisen in einem Geröllstrom Milliarden von Kometenkerne die Sonne. Diese Schotterstrasse, gefüllt mit grösseren und kleinsten Überresten aus der Urzeit des Sonnensystems, ist nach dem holländischen Astronomen Oort, welcher die inzwischen anerkannte Theorie ins Leben setzte, die Oortsche Wolke.
Das Urgeröll, welches seit der Entwicklung des Sonnensystems im unveränderten Zustand in diesem Materiestrom schwimmt, kann durch gravitatorische Einflüsse gestört und aus der Bahn geworfen werden. Dann wandert ein neuer Komet in Richtung Sonne.
Nähert sich dieser "schmutzige Schneeball", bestehend aus Eis, Gasen, Staub und grösseren Geröllbruchstücken der wärmenden Sonne, bricht der Kern auseinander. Staub und Gase bilden die Schweife des Kometen. Der Gasschweif besteht aus flüchtigen Stoffen (z.B. Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Stickstoff, Methan, Ammoniak, Methanol, Formaldehyd usf), der Staubschweif wird durch die festen Teilchen gebildet.
Die freigesetzten, festen Bestandteile markieren den Weg des Kometen durch das Sonnensystem, so wie ein schlecht beladener LKW durch ständigen Verlust seiner Ladung seinen Weg auf der Strasse markiert. Sie wandern nun ihrerseits auf der vorgegebenen elliptischen Bahn um die Sonne.
Kreuzt nun die Erde auf ihrer elliptischen Bahn den "verschmutzten" Weg des Kometen, dringen Staub und feinkörnige, winzige Partikel in unsere Atmosphäre. Der grösste Teil davon verglüht als Sternschnuppe. Andere Teilchen sind so winzig, dass sie regelrecht auf die Erdoberfläche hinabschweben.
Von den circa 20.000 Meteoriten, welche sich derzeit in Forschungslabors und Museen befinden, gibt es weltweit 12 Meteorite, denen eine Herkunft vom Mond nachgesagt wird. Einige dieser Meteoriten ähneln in Material und Aufbau den Proben, welche von den amerikanischen Mondmissionen mitgebracht wurden.
Vermutlich wurden die Meteoriten ihrerseits durch Meteoriteneinschläge auf dem Mond losgebrochen und in den Weltraum geschleudert. Dabei muss der Körper allerdings die Entweichgeschwindigkeit des Mondes von 2,4 km/sec. überwinden.
Es gibt ausserdem eine geringe Anzahl von Meteoriten, deren Herkunft man unserem Nachbarplaneten Mars zuschreibt. Diese sogenannten SNC-Meteoriten sind:
S für den Meteoriten Shergotty (Indien)
N für den Meteoriten Nakhla (Ägypten)
C für den Meteoriten Cassigny (Frankreich)
Einige Bücher sprechen von fünf, andere von zwölf gesicherten Mars-Meteoriten. Man glaubt, dass diese Meteoriten von einem "jungen" Planeten stammen müssen, weil sie ein bedeutend jüngeres Entstehungsalter haben. Ihr Herkunftsland muss noch vor kurzer Zeit (ca 1 Milliarde Jahre) in einer aktiven Phase gewesen sein. Dies spricht gegen eine Herkunft aus dem Asteroidengürtel. Mond und Asteroidengürtel sind viel älter und haben ihre aktive, magmatische Phase bereits vor mehr als 4,5 Milliarden Jahren hinter sich gelassen. Meteoriten aus ihrem Bereich enthalten also weitaus älteres Material.
In den sog. SNC Meteoriten befinden sich ausserdem kleine Gasblasen, bestehend aus Edelgasen und Stickstoff. Ihre Isotopenzusammensetzung ähnelt den Proben der Marsatmosphäre, welche die Viking Mars-Sonden gemessen haben.
Entweichgeschwindigkeiten: Erde: 11,2 km/sec.
Mond: 2,4 km/sec.
Mars: 5,0 km/sec.
Zu guter Letzt sei noch erwähnt, dass es in dem kohligen Chondriten von Allende (Mexiko) winzigste 0,0000005 Zentimeter grosse Diamanten gibt. Sie enthalten Krypton, Xenon und Stickstoff mit Isotopenverhältnissen, welche vermutlich im Sonnensystem nicht vorkommen.
Gleiches gilt für den Meteoriten Murchison (Australien). Die Isotopenverhältnisse von Wasserstoff, Stickstoff und Kohlenstoff sind aussergewöhnlich und gelten ebenfalls nicht "von unserer Welt." Meteoriten aus anderen Sternsystemen oder aus der Zeit, bevor unser Sonnensystem entstand?
Wie lange ein Körper im All herumschwebt, kann man an der Dauer der galaktischen kosmischen Bestrahlung und an der Dauer des Einflusses des Sonnenwindes nachvollziehen.
Radiogenes Alter: Das radiogene Alter zeigt an, wann sich der kosmische Körper zum letzten Mal verfestigt hat, ausgekühlt ist (Argon-Uhr). Diese Untersuchung gibt also Auskunft, wie alt der Körper ist und wann er zum letzten Mal verflüssigt worden ist. Man kann aus dem radiogenen Alter die Entstehungszeit herauslesen und zu welchem planetarischen Objekt der Meteorit vermutlich gehört.
Bestrahlungsalter: Das Bestrahlungsalter dagegen zeigt an, wie lange der Körper sich im All aufgehalten hat. Hierbei mißt man auf der Oberfläche die Zerfallraten gewisser Atomkerne und erkennt daraus, wie lange er dem kosmischen Wind und der solaren Strahlung ausgesetzt war.
Eisenmeteorite zeigen ein radiogenes Alter von ca. 4,6 Milliarden Jahre und ein Bestrahlungsalter von ca. 500 Millionen Jahre. Sie sind demnach so alt wie unser Sonnensystem und in den letzten 500 Millionen Jahre im Weltall kosmischer Bestrahlung ausgesetzt. Steinmeteorite haben das gleiche radiogene Alter; aber ihr Bestrahlungsalter liegt durchweg bei knappen 20 Millionen Jahre. Steinmeteorite sind demnach viel kürzer kosmischer Strahlung ausgesetzt gewesen als die Eisenmeteorite.
Dieses unterschiedliche Bestrahlungsalter lässt sich auf verschiedene Weise deuten. Entweder sind Eisenmeteorite bedeutend widerstandsfähiger bei Kollisionen oder es gibt verschiedene Herkunftsorte für die beiden Meteoritenarten. Besonders bei den kohligen Chondriten, welche eine sehr lockere Struktur sowie kohlenstoffreiche Verbindungen aufweisen, sagen die Wissenschaftler, dass sie eventuell Überreste von ausgebrannten Kometen sein könnten. Ihre leichte, lockere Struktur lässt vermuten, dass sie niemals Bestandteil des Asteroidengürtels waren. Vermutlich haben Eisen- und Steinmeteorite also verschiedene Herkunftsorte, das würde die unterschiedliche kosmische Bestrahlungszeit erklären.
Das Verhalten eines Meteoroiden auf seinem Weg durch unsere Atmosphäre hängt im wesentlichen von seiner Anfangsmasse, seiner Geschwindigkeit und von seinem Eintrittswinkel in die Atmosphäre ab.
Die Höhe, in der die kosmischen Partikel ihre Leuchtspuren ziehen, hängt offensichtlich von ihrer Geschwindigkeit ab. Teilchen mit niedrigen Geschwindigkeiten zwischen 10 und 20 km/sec. leuchten in einer Höhe von 70 bis 80 km. Dagegen leuchten die schnellen Meteore mit Geschwindigkeiten um 60-70 km/sec. bereits in einer Höhe von 100 bis 110 km.
Kosmischer Staub, Partikel von 0,001 bis 0,1 mm ist so leicht, dass er von der Atmosphäre restlos abgebremst wird und langsam zur Erdoberfläche herabschwebt. Beispiel für die Intensität des kosmischen Staubes, welches sich immer in unserer Atmosphäre befindet, ist das Zodiakallicht.
Unter dem Zodiakallicht versteht man die Lichtbrechung der unter dem Horizont stehenden Sonne an den kosmischen Staubkörnchen in den oberen Luftschichten der Atmosphäre.
Man versucht seit langem solche Mikrometeoriten zu erhaschen und zu untersuchen. Sie sind nicht durch irdische Atmosphärenschichten geflogen und nicht durch irdische Substanzen verunreinigt. 1976 startete erstmals ein hochfliegendes Spezialflugzeug (U2), welches in der Stratosphäre mittels klebriger Gewebestreifen Mikrometeoriten einfing.
Bereits ein winziges Staubkörnchen mit einer Grösse von 0,1 mm kann eine Sternschnuppe erzeugen. Ein Staubkorn von einigen Gramm hinterlässt eine helle Leuchtspur, sie kann so hell wie die Venus leuchten.
Die Geschwindigkeiten, mit denen Meteoroiden in die Atmosphäre eintauchen, liegen bei 10 bis 72 km/sec. Dabei komprimiert der Körper durch die hohe Geschwindigkeit auf seiner Vorderseite das Luftpolster und es entsteht sehr hohe Reibungshitze. Die Oberfläche des Meteoroiden beginnt zu schmelzen und verdampft zusammen mit der Luft.
Die komprimierte Lufthülle um den Kometen wird zusammen mit dem verdampfenden Meteoroiden-Material mit Energie aufgeladen, ionisiert (es geht ein Elektron verloren und wird sofort wieder ersetzt) und zum Leuchten gebracht. Die schnelle Fluggeschwindigkeit streift das Leuchten ab, es entsteht der Schweif oder leuchtende Streifen, wir sehen eine Sternschnuppe.
Grosse Meteoroiden bewirken neben den hellen Leuchterscheinungen (Boliden, Feuerkugeln) auch Donnergeräusche, Pfeifen oder Kanonendonner. Teilchen, welche auf ihrem Flug abgesprengt erden, können ausserdem Funken erzeugen. Bei Tagesbeobachtungen hat man sogar nach dem Erlöschen des Schweifes Rauchspuren gesehen.
Beim Flug durch die Atmosphäre wird die Oberfläche des Meteoroiden stark erhitzt, es entsteht eine Kruste aus Schmelz- oder Fusionsmaterial, an welchem man einen Meteoriten erkennen kann. Das Innere des Geschosses bleibt dabei kalt, da die Flugzeit durch unsere Atmosphäre viel zu kurz ist, um den langsamen Prozess der Wärmeleitung bis ins Innere durchzuführen.
Ab dem Hemmpunkt, welcher bei 10-15 km liegt, fällt ein kleinerer Meteoroid nur noch zur Erde. Die Eigengeschwindigkeit ist durch den Reibungsprozess eliminiert. Der Fall kühlt den Meteoroiden ab, er ist beim Aufprall lauwarm.
Nur Meteoroiden mit der Masse von mehreren Tonnen Gewicht gelingt es, einen Teil ihrer Eigengeschwindigkeit bis zur Erdoberfläche zu erhalten. Meteoroide mit mehr als 100 Tonnen Gewicht prallen ungebremst auf unsere Erde. Unsere Atmosphäre ist zu dünn, um solch grosse Brocken vollständig abzubremsen und ihm seine Eintauchgeschwindigkeit zu nehmen. Man unterstellt dabei einen Geschwindigkeitserhalt von ca. 20-25 km/sec.
Wie bereits erwähnt, verlieren die Meteoroiden während ihres Fluges durch die Erdatmosphäre einen grossen Teil ihres Volumens, so dass viele kleinere Objekte die Erdoberfläche nicht erreichen. Ausnahme ist der Meteoritenstaub, welcher so klein ist, dass er nicht fällt, sondern herabrieselt.
Die meisten Meteoriten hinterlassen auf der Erdoberfläche nur kleinere Löcher mit wenigen Zentimeter bis Dezimeter Tiefe. Meteorite mit einer Masse unter ca 10 kg überstehen den Atmosphärenflug nicht. Allerdings spielen dabei Eintauchwinkel, Geschwindigkeit eine grosse Rolle, so dass keine allgemeingültigen Aussagen gemacht werden können.
Der Steinmeteorit von Ramsdorf z.B. mit einem Gewicht von ca. 5 kg, welcher am 26. Juli 1958 in Ramsdorf in Westfalen fiel, verursachte in einem Gemüsegarten ein röhrenförmiges Loch von 40 Zentimeter Tiefe. Der Donnerstein von Ensisheim, mit einem Gewicht von 127 kg, schlug 1,50 m tief in das Weizenfeld ein. Der 63 kg schwere Eisenmeteorit von Treysa, welcher am 3. April 1916 in Hessen niederfiel, wurde aus 1,60 m Tiefe geborgen. Die meisten herabfallenden Meteoriten sind also keine "himmlischen Geschosse", sie haben lediglich Fallgeschwindigkeit.
Nur Meteoroiden mit einer Masse von mehreren Tonnen gelingt es, einen Teil ihrer Eigengeschwindigkeit bis zur Erdoberfläche zu bewahren.
Allerdings hinterlassen auch sie keine Impaktkrater, sie graben sich mehr oder weniger tief in die Erdkruste ein. Da der Luftwiderstand die Geschwindigkeit des Meteoroiden stark abbremst, hat ein Körper in der Höhe von 10 bis 15 km bereits seine Eigengeschwindigkeit verbraucht und er fällt lediglich zu Boden. Die Fallgeschwindigkeit beträgt dabei 100 bis 300 m/s.
Der grösste Einzelfund eines Meteoriten ist der Meteorit Hoba in Namibia. 1920 entdeckt steckt er nur 1,50 m tief im Erdboden. Der Meteorit, ein Ataxit, ist 60 Tonnen schwer und steht unter Naturschutz. In Namibia ging in prähistorischer Zeit ein weiterer Meteoritenschauer nieder, von denen heute über hundert Einzelexemplare bekannt sind. 31 von den Gibeon Meteoriten sind auf dem Markt in Windhoek ausgestellt.
Meteoroide mit einer Masse von mehr als 100 Tonnen verlieren beim Durchflug durch unsere Atmosphäre keine Geschwindigkeit. Unsere Atmosphäre ist zu dünn, um den Meteoroiden wirkungsvoll abzubremsen. Er durchfliegt mit seiner ursprünglichen Geschwindigkeit die Atmosphäre und kann beim Aufprall verheerende Schäden anrichten.
In der Kompressions- oder Verdichtungsphase werden Meteoroid und Untergrund zusammengedrückt. Man nimmt an, dass der Druck das Millionenfache des normalen Atmosphärendruckes erreicht. Kompakter Felsen wird auf ein Drittel seines ursprünglichen Volumens zusammengepresst. Gesteinsmasse fliesst wie Flüssigkeit.
In der Auswurf- oder Aushöhlungsphase wird Gestein und Material aus dem Krater herausgeworfen. Der grösste Teil des Meteoroiden verdampft und explodiert bei sehr hohen Temperaturen. Um den Einschlagkrater bildet sich ein Rand aus ausgeworfenem Material. Die Blöcke können so gross sein wie Einfamilienhäuser.
In der Deformationsphase stürzen die ausgeworfenen Materialien teilweise zurück, die Kraterwälle brechen ein, rutschen nach innen. Der Druck auf den Untergrund entlastet sich, der Untergrund schwingt zurück. Bei Kratern über 10 km Durchmesser entsteht oft eine zentrale Aufwölbung, ein Zentralhügel (gut bei den Mondkratern zu erkennen).
Mond und Erde liegen aus astronomischer Sicht gesehen, nahe beieinander. Sie wurden in früheren Zeiten gleichermassen von Meteoriten getroffen. Allerdings haben sich beim Mond durch die fehlende Atmosphäre und Verwitterung die Krater gut erhalten.
Man nennt die Krater, bei denen man Einschläge von Meteoriten vermutet, Impaktkrater oder Astrobleme. Weltweit soll es 70 Impaktkrater geben, 20 davon gelten als gesichert. Solche Strukturen erkennt man auf Luftaufnahmen, viele von ihnen wurden durch Space Shuttle Aufnahmen entdeckt, darunter der Rote Kammkrater in Namibia. Leider verhindert seine Lage im Diamantensperrgebiet eine genaue Analyse.
Der berühmteste Krater der Welt ist vermutlich der "Meteor Crater" in Flagstaff, Arizona ( auch Barringer Crater genannt nach dem Ingenieur Barringer, welcher dort bohrte, um die Hauptmasse des gefallenen Meteoriten zu finden). Die dort in geringer Anzahl gefundenen Bruchstücke des Eisenmeteoriten werden als "Canyon Diabolo" gehandelt.
Vor etwa 20.000 bis 22.000 Jahren stürzte ein Eisenmeteorit von etwa 30 Tonnen Gewicht auf die Erde. Der Geologe Shoemaker schätzt die Explosionsstärke des Meteoren auf 1,7 Megatonnen TNT und 15 km/s. 20.000 Jahre ist für einen irdischen Krater ein junges Alter, das erklärt die noch kaum verwischte und gut erkennbare Form des Kraters.
Das Nördlinger Ries verdankt seine Form einem Meteoriteneinschlag vor ca. 15 Millionen Jahren. Zwischen den Städten Nürnberg, Stuttgart und München gelegen, versteckt sich die Form des ursprünglich 11 km breiten und 700-800 m tiefen Impaktkraters. Man glaubt, dass ein Steinmeteorit mit einem Durchmesser von ca. einem Kilometer Durchmesser und einer Geschwindigkeit von 70.000 km/h auf die Erdoberfläche zuraste. Die Stosswelle mit einem Druck von 6,6 Millionen Atmosphären bewirkte ein Zusammenpressen des Meteoriten und des betroffenen Untergrundes auf die Hälfte ihres Volumens. Es entstanden Temperaturen von 30.000 Grad Celsius. Meteorit und Erdreich verdampfte mit einer Wucht, welcher der Zerstörungskraft von 250.000 Hiroshima-Bomben gleichkam.
Von dem Meteoriten ist nichts übrig geblieben. Allerdings kann man den Einschlag anhand bekannter Spuren nachweisen: Es fanden sich Seeablagerungen im Krater, Einschlagspuren in Sedimentgesteinen und ein neues Mineral, welche sich nur bei hohen Drucken bildet, das Suevit.
Shoemaker und Chao untersuchten das Nördlinger Ries und fanden Spuren, welche nur durch einen Meteoriteneinschlag entstanden sein könnten. Das Suevit entspricht dem Mineral Coesit; es entsteht nur bei Drucken und Temperaturen, wie man sie bei Meteoritenimpakten vorfindet.
Am 30. Juni 1908 ereignete sich in einem der unzugänglichsten Gebieten der sibirischen Taiga, der Tunguska, eine Katastrophe riesigen Ausmasses. Noch in 600 km Entfernung beobachteten die Reisenden der Transsibirischen Eisenbahn einen grellen, blendenden Feuerball. Im Umkreis von 65 km (Handelsposten Vanovara) wurden Menschen zu Boden geschleudert, Fenster gingen zu Bruch, einfache Holzhütten wurden umgeblasen. Monatelang hielt sich der Staub in der Atmosphäre, verdunkelte tagsüber die Sonne und machte die Nacht taghell (Lichtstreuung an den Partikeln in der Atmosphäre = Pinatubo).
Erst 19 Jahre danach gelangte eine erste Expedition in das verheerte Gebiet. Bereits 40 km vor dem Zentrum der Explosion fanden die Forscher Millionen von umgeworfenen und entlaubten Baumstämmen, alle radial vom Zentrum der Explosion wegzeigend. Je näher man dem Zentrum kam, desto mehr mehrten sich die Brandzeichen. Die Bäume standen teilweise noch, jedoch entlaubt und entastet, verbrannt und ihrer Kronen beraubt. Im Zentrum selbst war alles verbrannt, aber es war kein Krater und kein meteoritisches Material zu finden.
Mittels Computersimulationen glaubt man heute die Katastrophe rekonstruieren zu können: Ein kohliger Meteorit von 50-100 m Grösse explodierte vermutlich 6-10 km über der Erdoberfläche. Die Druckwelle, welche er dabei erzeugte, hatte die Kraft von mehreren tausend Hiroshima-Bomben.
Die geografische Verteilung der Meteoritenfunde auf der Erdoberfläche lässt darauf schliessen, dass es kein Gebiet gibt, welches bevorzugt und welches benachteiligt wird. Meteoritenfälle geschehen überall in der Welt.
Keine Rückschlüsse darf man dabei allerdings auf die Fundorte nehmen. Es werden in Sand- und Eiswüsten bedeutend mehr Meteorite gefunden als anderswo auf der Erde. Dies liegt aber daran, daß sie sich dort seit Jahrtausenden ansammeln. Erst in jüngster Zeit hat man begonnen, die Meteorite in den Wüsten und Eiswüsten einzusammeln.
Die Erde umläuft die Sonne jährlich auf einer elliptischen Bahn. Die Sonne steht dabei im Lauf eines Jahres vor den Sternbildern Widder, Stier, Zwillinge, Krebs, Löwe, Jungfrau, Waage, Skorpion, Ophiuchus, Schütze, Steinbock, Wassermann, Fische. Diese scheinbare Bahn nennt man Ekliptik oder Zodiakalkreis. Da die Erdachse gegen diese Bahn (variabel) um ca. 23°27' geneigt ist, schwankt der Winkel, unter dem diese Ebene am Himmel sichtbar ist, mit den Jahreszeiten.
Im Sommer liegt die Ekliptik mittags hoch über dem Himmelsäquator, im Winter tief darunter. Im Frühjahr ist die Ekliptik abends steil und morgends flach, im Herbst liegt sie morgens steil und abends flach über dem Horizont. In Äquatornähe liegt die Ekliptik immer sehr steil über dem Horizont, weil dort der Himmelsäquator senkrecht steht. Auf der Südhalbkugel stimmt das genauso, denn dort sind die Jahreszeiten entsprechend vertauscht.
Um die Ekliptikebene hat sich viel Staub und Gas als winzigste Partikel angesammelt, welche zu bestimmten Gegebenheiten die Sonnenstrahlen brechen und reizvolle Lichtspiel für die Erdenbewohner vollführen, die berühmten Polarlichter, die Leuchterscheinungen um den Van-Allen-Gürtel und das Zodiakal-Licht.
Die Intensität des Zodiakal- oder Tierkreislichtes variiert je nach Lage der Ekliptik. Am besten ist es in den Tropen zu sehen, wo die Ekliptik steil zum Horizont steht. Da die Mikrometeoriten in Sonnennähe reichhaltiger vorhanden sind und ihre Intensität mit wachsendem Abstand zur Sonne abnehmen, hat das Zodiakallicht die Form eines Dreiecks, dessen Spitze in den Weltraum gerichtet ist, die Basis entspricht der Horizontlage.
Man hat festgestellt, dass das Zodiakallicht keinen Schwankungen unterliegt, also immer gleichbleibend ist. Das würde allerdings bedeuten, dass die Gesamtmasse der Teilchen gleichbleibend wäre. Dies entspricht jedoch nicht den Tatsachen. Teilchen, welche 0,001 mm und grösser sind, strahlen das absorbierte Sonnenlicht wieder aus und durch den Rückstau verlieren sie so viel Energie, dass sie langsam (im Laufe von vielen tausend Jahren) zur Sonne trudeln und von ihr absorbiert werden. Somit müsste im Laufe der Zeit die Anzahl der Mikrometeoriten um die Sonne abnehmen. Als Quelle des neuen Materials vermutet man Teilchen von Planetoiden oder Kometen.
1969 wurden von japanischen Polarforschern in der Antarktis neun Meteorite gefunden. Nachdem man herausgefunden hatte, dass es sich nicht um den zufälligen Fund eines einzigen, zerbrochenen Meteoriten handelte, sondern um unterschiedliche, zu verschiedenen Zeiten gefallene Meteorite, begann man systematisch in der Antarktis nach Meteoriten zu suchen.
In der Antarktis fallen nicht mehr und nicht weniger Meteoriten herunter als in anderen Gebieten der Erde. Jedoch haben sich dort im Laufe vieler Jahrtausende einige Meteoriten angesammelt und müssen nur noch aufgelesen werden. Ein solch dunkler Körper fällt auf weissem Untergrund bedeutend besser auf als auf Erde oder Gras.
Meteorite werden in der Antarktis recht bald von Schnee zugedeckt. Der Schnee wird zu Eis und rutscht unaufhaltsam zur Küste, wo es in das Meer stürzt. Nur dort, wo Gebirgsbarrieren das Eis stoppen, werden die unteren Eisschichten aufgestaut, inclusive der Meteoriten nach oben gedrückt und die eingefrorenen Meteoriten werden freigelegt. Sonneneinstrahlung und extreme Winde lassen das Eis verdunsten und blasen die Meteoriten frei, sie sind weithin sichtbar.
Ein weiterer Vorteil der antarktischen "Meteoriten-Schatzkammer" ist, dass man dort eine grosse Anzahl von Steinmeteoriten fand. Diese überleben auf der normalen Erde nicht sehr lange, da sie den gleichen Witterungsprozessen ausgesetzt sind wie irdisches Gestein.
Innerhalb weniger Jahre fand man viele tausend Objekte. Bis 1995 lag die Zahl der gefundenen Meteoritenteile bei 15.900, die Anzahl der Meteoriten-Arten bei 12.100. Bei der Bergung arbeitet man mit klinischer Sauberkeit. Die Objekte werden nicht mit blossen Händen angefasst, nicht einmal mit Handschuhen, sondern steril in Teflonbeutel bugsiert, verpackt und im Johnson Space Center in Huston unter sterilsten Reinhaltungsbedingungen aufbewahrt. Man versuchte jegliche Verunreinigung mit irdischen Materialien auszuschliessen. So bot sich die einmalige Chance, eventuell vorhandene extraterrestrische, organische Moleküle nachzuweisen.
Wichtigstes Beispiel eines Meteoriten, welche eventuell Leben von anderen Planeten unseres Sonnensystems beinhalten könnte, ist der Marsmeteorit Allan Hill 84001. Gefunden wurde er als erster Meteorit auf der Antarktisexpedition von 1984. Deshalb erhielt er den Namen des Eisfeldes "Allan Hill", die Jahreszahl (19)84 und die fortlaufenden Nummer 001.
Der Meteorit wurde vermutlich auf Grund eines Meteoriteneinschlags auf dem Mars von der Oberfläche abgesprengt und ins Weltall katapultiert. Dies geschah vor 3,6 Milliarden Jahren. Das Marsgestein kollidierte nach Jahrtausenden im Weltall vor vermutlich 13.000 Jahren mit der Erde.
ALH 84001 wurde erst in 1996 von Forschern untersucht und dabei wurde seine Herkunft vom Mars festgestellt. In ihm fand man Strukturen, welche man für fossile Überreste von Nanobakterien hielt. Da man die Meteoriten besonders sorgfältig aus dem Eis barg, glauben viele Wissenschaftler, daß eine irdische Verunreinigung mit Bakterien nicht möglich ist. Die Frage ist allerdings offen und wird derzeit heftig diskutiert.
Nachdem nun die gezielte Suche nach Meteoriten sich als besonders erfolgreich gestaltete, begann man auch in den Sandwüsten der Erde zu suchen.
Besonders erfolgreich ist man, wenn sich die Meteoriten stark vom Untergrund abheben. Deshalb sollte der Untergrund farblich differenzierend, eben und vegetationslos sein. Je weniger Feuchtigkeit die Haltbarkeit des Meteoriten beeinträchtigen, desto besser ist der Zustand der Meteoriten.
In den Wüsten der Erde ist dieser Zustand gegeben. Allerdings sind nicht alle Wüsten geeignet, es muss sich um Gebiete handeln, in denen die dunklen, schwarzen Meteorite sich gut vom hellen, gelblichen Untergrund abheben und die Bedingungen sollten sich während vieler tausend Jahre nicht geändert haben.
3/4 der Erdoberfläche besteht aus Wasser, so dass nur ein geringer Teil der Meteoroiden auf die feste Erdoberfläche fällt. Weite Teile der Erde sind unbesiedelt, bestehen aus Urwald, Wüsten, Eiswüsten, so dass die Wahrscheinlichkeit eines Meteoritenaufpralls auf besiedeltes Gebiet gering ist.
Es gibt einige wenige Berichte, welche von Schäden handeln, die durch Meteorite verursacht wurden. Zu ernsthaftem Schaden kam bisher (außer dem unbestätigten Todesfall eines Hundes) niemand.
Das letzte bekannte Opfer eines Meteoritenfalls war ein älterer Chevrolet Malibu im Staat New York in USA 1992. Zuerst glaubte man an die mutwillige Zerstörung des KFZ bis man unter dem Auto einen 12,5 kg schweren Meteoriten fand.
Was geschieht, wenn ein Meteoroid mit einem Durchmesser von ca. 10 km und über 100 to Gewicht auf die Erde zurast: Unsere Atmosphäre bietet in einem solchen Fall keinen Schutz. Sie ist zu dünn, um den Meteoroiden wirkungsvoll abzubremsen. Das Geschoss durchfliegt die Atmosphäre und rast mit etwa 25 km in der Sekunde auf die Erdoberfläche (das ist 70fache Schallgeschwindigkeit).
Dabei wird die Atmosphäre auf 30.000 Grad angeheizt. Die Moleküle um den Meteoroiden werden ionisiert und leuchten, der ganze Koloss ist in gleissendes Licht getaucht.
Da der überwiegende Teil der Erdoberfläche aus Wasser besteht, ist die Wahrscheinlichkeit gross, daß der Meteoroid in einen Ozean fällt. Die Stosswellen um den Meteoroiden heizen das Wasser auf, es beginnt augenblicklich zu kochen und Tausende von Kubikmeter verdampfen in Sekundenschnelle.
Der Meteoroid selbst wird von seinen eigenen Stosswellen durchwalkt, er bricht auseinander. Billionen Tonnen Meereswasser, Meteoritenmaterial, Wasser, alles wird in einer Stosswelle gen Himmel gejagt. Die Schockwelle überstreift innerhalb von Minuten den gesamten Umkreis des Ereignisses und walzt jegliche Erhebung platt.
Die Atmosphäre wird durch die gewaltigen Energien aufgeheizt, es entstehen Wirbelstürme und Tsunamis mit Wellen über mehrere hundert Meter. Salzwasser überspült alle angrenzenden Landstriche und macht den Boden auf Jahre hinaus unfruchtbar. Die gewaltige Sogwirkung im Meer fördert wie in einem Kreislauf das kalte, tiefe Meerwasser nach oben und die warmen, oberen Schichten nach unten. Meerestiere wie Fische, Korallenstöcke, Muscheln und Krebse überleben diesen Kälteschock nicht.
Wenn in den folgenden Wochen und Monaten der Staub in der Atmosphäre sich über den gesamten Globus verteilt hat, wird die Erde für eine lange Zeit auf die Sonne verzichten müssen. Die Nahrungskette kommt zum Erliegen, da den Pflanzen die Grundlage für ihre Photosymbiose entzogen ist.
Russ, Stickoxidsmog und Wasser vermischen sich, es entsteht ein "saurer Regen" wie nach eine Atombombenexplosion. Da das Sonnenlicht nicht mehr zur Erdoberfläche durchdringt herrscht finstere Nacht. Die Erde kühlt ab und bald fällt Schnee.
Lediglich kleinere Tiere, welche sich in Höhlen versteckt halten und über einige Nahrungsreserven verfügen, können diese Hölle überleben. Grössere Tiere finden bald keine Nahrung mehr und gehen ein.
Erst nach einigen Jahren wird sich die Situation bessern. Staub und Russ sind aus der Atmosphäre ausgewaschen und ab und zu scheint wieder die Sonne. Allerdings könnte es passieren, dass die einfallende Sonnenenergie durch starke Wolkenbildung nicht ungehindert ins Weltall abgestrahlt werden kann, der Treibhauseffekt bewirkt ein schwüles, warmes Klima. Leben wird wieder entstehen, allerdings in total modifizierter und veränderter Form.
Glaubt man den Geowissenschaftlern, dann hat sich vor ca. 65 Millionen Jahren auf der Erde etwas Aussergewöhnliches ereignet. Innerhalb einer kurzen Zeitspanne starben ¾ aller Lebewesen, darunter die Dinosaurier, welche 145 Millionen Jahre die Erde bevölkert und beherrscht hatten. Dieses weltweite Sterben geschah innerhalb kürzester Zeit und ist nicht auf irgendwelche Degenerationserscheinungen zurückzuführen.
Viele Theorien wurden geboren und wieder verworfen. Heute glaubt man an eine weltweite Klimakatastrophe, welche die Nahrungsgrundlage der Lebewesen vernichtete und sie so zum Sterben verurteilte. Wie und wodurch diese Klimakatastrophe entstand, war lange Zeit ein Rätsel.
Die Theorie vom Aufprall eines kosmischen Körpers mit riesigen Ausmassen führt die jahrelange Konzentration an Staub in der Atmosphäre als Grund für das Sauriersterben an. Das klingt alles sehr einleuchtend, war aber lange Zeit nicht beweisbar.
1978 untersuchte der amerikanische Geologe Alvarez in den italienischen Bergen die geologischen Schichten. Er fand dabei eine schmale, nur wenige Zentimeter breite Lehmschicht, welche sich zwischen Kreidezeit und Tertiär befand, also 65 Millionen Jahre alt war. Alvarez brachte Proben dieser seltsamen Lehmschicht zu seinem Vater, einem Astrophysiker und Nobelpreisträger. Dieser erahnte die Bedeutung des Fundes und liess die Probe sofort analysieren.
Man fand in der unscheinbaren Lehmschicht das Edelmetall Iridium, ein untrügliches Zeichen für einen Meteoritenabsturz. Iridium kommt in der Erdkruste sehr selten vor. Es hat sich in der Frühzeit der Erde mit Eisen verbunden und ist mit ihm in den Kern der Erde gewandert.
Eine tausendfach höhere Konzentration von Iridium in der Lehmschicht kann nur bedeuten, daß ein Meteorit auf die Erde gefallen war und für Überschwemmungen riesigen Ausmasses gesorgt hat. Dies bewahrheitete sich auch, als man weltweit nach der Lehmschicht suchte und sie in über 100 Bohrungen vorfand.
Ein weiteres Indiz für die Meteoritentheorie entdeckte der amerikanische Geologe Bohar. Aus der Lehmschicht analysierte er Quarzsandkörnchen mit mikroskopisch kleinen, parallelen Bruchlinien. Sie entstehen ausschliesslich bei extremen Schockwellen. Und eine extremere Schockwelle wie der Aufprall eines hundert Tonnen schweren Meteoriten auf die Erde kann man sich vorerst nicht vorstellen.
Ausserdem fanden die Wissenschaftler in der Zwischenschicht sog. Tektide. Darunter versteht man Glaskügelchen, welche bei extremer Hitze aufgeschmolzen und geformt werden.
Kein Wunder, dass man nach diesen Erkenntnissen eifrig nach einem Krater mit den entsprechenden Ausmassen auf der Erde suchte. 100 bis 150 km Durchmesser sollte er schon haben und das Alter von ca. 65 Mio. Jahre musste auch entsprechen. Erfolgversprechendster Impaktkrater ist der Chicxulub-Krater im Golf von Mexiko. Man fand ihn auf dem Meeresboden vor der Halbinsel Yucatan. Chicxulub ist 170 km im Durchmesser und unglaubliche 45-60 km tief.
Neueste Untersuchungen fanden drei konzentrische Krater, mit 80, 100 und 170 km Durchmesser. Der äussere Krater könnte durch nachbrechendes Gestein entstanden sein, der innere Krater entstand vermutlich durch Zurückfedern des Untergrundes. Der mittlere Krater mit dem Ausmass von 100 km Durchmesser scheint auf die ursprüngliche Grösse des Meteoriten hinzuweisen. Demnach prallte vor 65 Millionen Jahren im Golf von Mexiko ein Meteorit mit einer Grösse von 10-14 km auf die Erde.
Nicht nur unsere neun Planeten umkreisen die Sonne. Dazwischen befindet sich jede Menge an kleineren und grösseren Brocken. Die meisten Asteroiden bewegen sich in einem Gürtel zwischen Mars und Jupiter. Durch gravitatorische Einflüsse gelangen sie jedoch als sog. Erdbahnkreuzer auf lange, elliptische Bahnen um die Sonne.
Planetoid Entdeckungs- Umlaufzeit Durchmesser Grosse Halb- Jahr in Jahren in km Achse in AE
Apollo 1932 1,78 1,5 1,471
Adonis 1936 2,57 1,0 1,875
Hermes 1937 2,10 1,0 1,639
Toro 1948 1,60 5,0 1,367
Icarus 1949 1,12 1,5 1,078
Geographos 1951 1,39 2,0 1,245
Aten 1976 0,95 1,0 0,966
1989 FC 1989 1,03 0,5 1,023
Der erste Erdbahnkreuzer wurde 1932 entdeckt und erhielt den Namen "Apollo". Apollo hat einen Durchmesser von ca. 1,4 km und läuft in 1 3/4 Jahren einmal um die Sonne. Sein sonnennächster Punkt liegt innerhalb der Erdbahn, der entfernteste Punkt ausserhalb. Er kreutzt innerhalb von 1 3/4 Jahren zweimal die Erdbahn.
Weitere Erdbahnkreuzer wurden in den Folgejahren entdeckt, 1932 Amor, 1936 Adonis, 1937 Hermes.
Am 22.03.89 raste von der Sonne herkommend der Kleinkörper "1989 FC" auf die Erde zu und knapp vorbei. Erst danach wurde er von Wissenschaftlern auf dem Mount Palomar entdeckt und untersucht. "1989 FC" hat einen Durchmesser von ca. 220 - 430 m. Bei einer Aufprallgeschwindigkeit von ca 16 km/s hätte der Kleinkörper einen Krater von 4-7 km verursacht. So aber sauste der Brocken in einem Abstand von 700.000 km an uns vorbei.
Insgesamt wird die Zahl der Erdbahnkreuzer heute auf rund 3.000 geschätzt. Es ist sicher, dass bis heute nicht alle Erdbahnkreuzer entdeckt worden sind, und es ist nicht auszuschliessen, dass in einer mehr oder weniger entfernten Zukunft ein solcher Körper unserer Erde zu nahe kommt und uns ein kosmischer Treffer bevorsteht.
Der Komet Tempel-Tuttle hat eine Umlaufbahn von 33 Jahren. Am 28. Februar 1998 durchwandert er wieder sein Perihel, seinen nächsten Punkt zur Sonne. Verliert ein Komet auf seiner Bahn Staub und Gase, so geschieht dies im verstärkten Masse in Sonnennähe. Im Perihel ist dieser Masseverlust am grössten. Somit können zu bestimmten Zeiten, wenn die Erde durch eine Kometenbahn hindurchwandert, grössere Mengen an Staub und Kometenreste auf die Erdatmosphäre prallen.
Die Leoniden, wie die Sternschnuppen des Kometen Tempel-Tuttle genannt werden, sind besonders gefährlich für die Satelliten, welche unsere Erde umkreisen. Es sind besonders schnelle Objekte, man rechnet mit Geschwindigkeiten von bis zu 252.000 km/h.
Man hat weniger Angst vor dem Aufprall der Teilchen, dass sie die Metallhaut der Satelliten durchstossen könnten. Das Problem liegt darin, dass die Teilchen mit einer solchen Wucht auf die Aussenhaut der Satelliten aufprallen, dass sie Drucke erzeugen, wie sie bei Atomexplosionen erwartet werden. Dabei wird an der Aufprallstelle das Metall regelrecht zu Plasma verdampft. Die ionisierte Materie sendet Stromstösse aus mit hunderten Ampere.
Die Wissenschaftler befürchten nun, dass diese elektrische Ladung zu Fehlinterpretationen, falschen Befehlskommandos oder nur zu reinem elektrischen Chaos führen können, der Satellit könnte in Trudeln kommen, sich abschalten oder falsche Manövrierbefehle durchführen. Eine Korrektur von der Erde könnte dabei zu spät kommen oder überhaupt nicht wahrgenommen werden, der Satellit wäre verloren.
Man glaubt, dass ein solcher Störfall den Satelliten Olympos 1993 ausgeschaltet hat. Kurz bevor der Meteorschauer der Perseiden ihren Höhepunkt erreichten, war vom Satelliten kein Lebenszeichen zu erhalten.
Für Raumfahrer, welche z.B. in der Raumstation Mir solchen Gefahren ausgesetzt sind, versucht man mit besonders sicheren Bereichen innerhalb der Station auszuweichen. Ausserdem wird die Station so gedreht, dass sie quasi nicht ihre Breitseite dem Teilchenstrom entgegenstreckt.
Meteoriten erkennt man gewöhnlich durch die hohe Dichte, eine seltsame äussere Form und durch die umgebende Schmelzkruste. Viele Meteorite sind magnetisch. Vor allen Dingen sind die Meteoriten bedeutend schwerer als das vergleichbare irdische Gestein. Ausserdem besitzen Meteoriten knollige Vertiefungen (Regmaglypten), sie entstanden durch die Luftturbulenzen während des Fluges.
Die Meteoriten unterteilt man in Steinmeteorite und Eisenmeteorite, je nach der Art ihrer Zusammensetzung. Die Anzahl der Steinmeteorite, welche auf die Erde fallen, ist bedeutend höher als die der Eisenmeteorite. Da Steinmeteorite bedeutend schneller auf der Erdoberfläche verwittern, findet man sie allerdings seltener. Die grösste Fundwahrscheinlichkeit ist, wenn die Flugbahn des Meteoroiden beobachtet wurde und der Meteorit gleich darauf aufgelesen wird.
Aus den Fundraten schliesst man, dass es bedeutend mehr Steinmeteorite herabregnet als Eisenmeteorite. Bei beobachteten Fällen fand man in 92% der Fälle Steinmeteorite, jedoch nur 6% Eisenmeteorite. Es gehen also deutlich mehr Steinmeteorite nieder; die Frundrate liegt aber bei den Eisenmeteoriten höher. Dies liegt zum einen an der längeren Haltbarkeit von Eisenmeteoriten. Die Steinmeteorite dagegen zerbrechen und unterscheiden sich nicht von der Umgebung. Zum anderen sind Eisenmeteorite, auch wenn sie Tausende von Jahren auf der Erde liegen, von ihrer Umgebung gut zu unterscheiden.
Durch den Flug des Meteoriten durch unsere Atmosphäre wird hohe Reibungshitze erzeugt. Die Aussenhaut des Meteoriten wurde dadurch aufgeschmolzen und eine schwarze Kruste erzeugt. Diese Kruste zeigt oftmals Fliessstrukturen, die durch die Luftströmung verursacht wurden.
Steinmeteorite erkennt man auch an ihrer schwarzen Schmelzrinde, die sie sich durch ihren Flug durch unsere Atmosphäre erworben haben. Das Innere des Steinmeteoriten ist dagegen hell. Ist diese schwarze Rinde nicht mehr vorhanden, kann man den Steinmeteoriten durch seltene Mineralbeimengungen und durch die innere Struktur erkennen.
Fast alle Steinmeteorite bestehen aus Silikaten mit unterschiedlichem Nickelgehalt. Man unterteilt die Steinmeteorite in Chondrite, Achondrite und Siderolite.
90% der Steinmeteorite gehören zur Klasse der Chondriten. Chondrite haben ihren Namen nach dem griechischen Wort für "Saatkorn". Sie verdanken diesen Namen den winzigen, oft Millimeter- bis erbsengrossen Kügelchen, welche in der Grundmasse des Meteoriten eingebettet sind. Diese Kügelchen bezeichnet man als Chondriten. Die Grundmasse des Meteoriten besteht hauptsächlich aus Olivin, Pyroxen, Plagioklas, Troilit.
Wie entstanden die Chondren? Man glaubt an eine Art Kondensation während des Urnebels, wobei hier die Theorien von einer gleichmässigen bis abrupten Abkühlung variieren. Andere Wissenschaftler vermuten eine Aufschmelzung und anschliessende Erstarrung von festen Mineralkörnern durch äusserlich hohe Energieeinwirkungen auf den solaren Urnebel, z.B. Blitze.
Kohlige Chondrite sind die häufigste Form der Steinmeteoriten. Man glaubt, dass sie entstanden sind als sich der solare Urnebel vor ca. 4,55 Milliarden Jahren abkühlte und aus den Staub- und Gaswolken unser Sonnensystem mit den Planeten entstand.
In einigen der Kohligen Chondriten fand man die sogenannten CAI's (Calcium-Aluminium Inclusions) in einer Form, welche auf den solaren Urnebel schliessen lassen. Sie enthalten "Fremdlinge", Legierungen von schwerflüchtigen Metallen wie Wolfram, Osmium, Iridium, Ruthenium, Platin und Molybdän, welche als Kondensate von einem Gas solarer Zusammensetzung angesehen werden. Aus den Isotopendaten und Altersbestimmungen wissen wir, dass die CAI's das älteste feste Material unseres Sonnensystems ist.
Damit bezeichnet man die ca 7% der Steinmeteoriten, weitaus seltener als die Chondriten. Die Achondriten weisen keine Chondren, keine Kügelchen auf. Man unterteilt sie in Ca-arme und Ca-reiche Meteorite. Ihr Erscheinungsbild ähnelt dem von irdischem Basalt, ihre Identifikation ist schwierig. Man hat das Erstarrungsalter der Achondriten untersucht und gefunden, dass sie älter als der irdische Basalt sind, ca. 4,4 - 4,6 Milliarden Jahre. Demnach müssen sie von ausserhalb zu uns gekommen sein.
Eisenmeteorite erkennt man an ihrer schwarzen Schmelzkruste aus schwarzem Eisenoxyd. Durch lange Verweildauer auf der Erdoberfläche ist diese Kruste verrostet, hat eine bräunliche Farbe. Ausserdem verraten sie sich durch ihr hohes Gewicht. Hält man einen Magneten an einen Eisenmeteoriten, reagieren die überwiegenden metallenen Komponenten des Meteoriten. Eisenmeteorite bestehen aus Legierungen von Eisen und Nickel, so wie sie auf der Erde nicht natürlich vorkommen. Nachweis von Nickel in einem eisernen Fund ist ein Indiz für einen Meteoriten.
Eisenmeteoriten unterteilt man nach ihren unterschiedlichen Strukturen in Hexaedrite, Oktaedrite und Ataxite. Um diese Klassifizierung durchführen zu können, muss der Meteorit durchgeschnitten, poliert und geätzt werden.
Die Oktaedrite bestehen vorwiegend aus Nickeleisen und einem geringeren Anteil aus Nickel. Besonderes Merkmal eines Oktaedriten sind die Widmanstättensche Figuren. Sie werden allerdings erst sichtbar, wenn man die Schnittfläche mit Alkohol und Salpetersäure behandelt.
Hexaedrite findet man seltener als Oktaedrite. Ihren Namen erhielten sie ihrer würfelförmigen Spaltbarkeit. Hexaedrite enthalten weniger Nickel und konnten keine Widmanstättensche Figuren ausbilden. In ihnen findet man aber sog. Neumannschen Linien, welche mehrere Zentimeter lang sein können.
Der berühmteste Vertreter der Ataxite ist der Hoba Meteorit in Namibia. Ansonsten sind Ataxite sehr selten.
Ataxite haben eine feinkörnige Struktur, sie enthalten überwiegend Nickel. In ihnen findet man weder Neumannsche Linien oder Widmanstättensche Figuren. Dafür haben sie oft breite Bänder und zeigen manchesmal farbige Abstufungen.
Steineisenmeteorite sind eine Meteoritenart, in welchen sowohl Eisen als auch Steine vorhanden sind. Sie sind äußerst selten.
Überwiegen in einem Steineisenmeteoriten die Silikate, spricht man von Siderolithen, überwiegt das Eisenvorkommen, nennt man sie Lithosiderolithe. Pallasite und Mesosiderite sind Steineisenmeteorite, sie bestehen sowohl aus Nickeleisen als auch aus Silikaten.
Pallasite haben eine Gitterstruktur aus Oktaedrit, die Zwischenräume sind ausgefüllt mit Olivin. Mesosiderite sind bedeutend seltener aufzufinden als Pallasite. Ihre Zusammensetzung bestehen meist zu gleichen Teilen aus Silikaten und Nickeleisen.
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