5. Der Aufprall auf der Erde

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.

5.1 Meteoriten bis zu einigen Kilos Gewicht

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.

5.2 Meteoriten bis zu 60 Tonnen Gewicht

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.

5.3 Meteoriten über 100 Tonnen Gewicht

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.

5.3.1 Der Meteor-Crater in Arizona

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.

5.3.2 Das Nördlinger Ries

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.

5.3.3 Der vermutete Meteoritenfall in der Tunguska

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.

6. Fundorte

6.2 Stratosphäre

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.

6.3 Antarktis und Eiswüsten

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.

6.4 Sandwüsten

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.

6.1 Zufallsfundorte

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.

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