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Wissenschaft und Menschheit - Astronomie

Himmlische Boten: Von Kometen, Meteoriten und Asteroiden

* Gemeinsamkeiten und Unterschiede

 

Von Sternschnuppen und anderen himmlischen Boten

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Sternschnuppe (gerendert)

Wer eine Sternschnuppe sieht, darf sich bekannt­­lich etwas wünschen. Damit der Wunsch in Erfüllung geht, muss selbiger geheim gehalten werden.
Leider sind Stern­schnuppen nur verhältnis­mäßig selten in sternen­klaren Nächten zu sehen und zudem nicht un­bedingt in Situationen, in denen brennende Wün­sche unser Gemüt be­wegen. Weiterhin soll es Menschen geben, die in ihrem Leben noch nie eine Sternschnuppe erblickten.
Sei es, wie es sei, die meisten unserer Wünsche werden wir auf anderen Wegen erfüllen müssen, wenn sie nicht über kurz oder lang wie eine Stern­schnuppe verlöschen sollen. Doch was sind eigentlich Stern­schnuppen und wer kennt die Gemeinsamkeiten sowie Unter­schiede zwischen Kometen, Meteoriten, Asteroiden und anderen himmlischen Boten?



Sternschnuppen / Meteoroide und Meteore

Bei Sternschnuppen handelt es sich Leuchterscheinungen, verursacht durch in die Atmosphäre eintretende Meteoroide. Als Meteoroide wiederum werden Himmelskörper kosmischen Ursprungs bezeichnet, deren Größe von weit unter 1 mm bis zu mehreren Metern betragen kann. Eine genaue Abgrenzung nach unten oder oben gibt es bisher bei Meteoroiden nicht, lediglich kosmische Partikel unter einem Radius von 100 µm werden nicht mehr als Meteoroide, sondern stattdessen als Interplanetarer Staub bezeichnet. Ab einer Größe von mehr als 10 mm werden Meteoroide als Boliden bezeichnet und noch größere als Asteroiden.
Besitzen die Meteoroiden Reiskorn- bis Erbsengröße (1 bis 10 mm), so werden beim Eintritt in die Erdatmosphäre intensive Leucht­erscheinungen erzeugt, die von Beobachtern in sternklaren Nächten als Sternschnuppen wahrgenommen werden können. Verglühen Meteoroiden als Sternschnuppen, werden die Meteoriden als Meteore bezeichnet.

Wie bereits erwähnt, entstehen beim Eintreten in die Atmosphäre beeindruckende Leuchterscheinungen von unterschiedlicher Intensität. Je nach Größe der Meteore können diese Leuchterscheinungen nur Bruchteile einer Sekunde währen, jedoch bei etwas größeren Meteoroiden mehr als eine Sekunde dauern.
Hervorgerufen werden diese Leuchterscheinungen nicht nur durch ein Verglühen in der Erdatmosphäre, sondern vielmehr noch durch die Wiedervereinigung (Rekombination) zuvor ionisierter Gase zu Luftmolekülen. Meteoroide treffen dabei mit einer Geschwindigkeit von 30 bis zu 70 km/s auf die Erdatmosphäre, wobei die meisten vollständig verglühen. In Stunden umgerechnet ergibt sich aus diesen Werten eine Geschwindigkeit von 108.000 bis 252.000 km/h.
Die Herkunft von Meteoroiden ist unterschiedlich. So wurde ein Teil bei Einschlag oder Kollision aus Planeten und Asteroiden herausgelöst. Bei einem anderen Teil gehen die Wissenschaftler davon aus, dass diese Meteoroiden aus dem Asteroidengürtel stammen, welcher sich zwischen den Bahnen von Mars und Jupiter befindet. Weitere können sich aus den Kernen von Kometen gelöst haben, wenn diese durch den Sonnenwind an Masse verlieren.

Meteoriten

Meteoroide und Meteore, die in der Atmosphäre nicht vollständig verglühen, werden auf dem Weg zur Erdoberfläche umgetauft und von nun an als Meteoriten bezeichnet bzw. die Winzlinge unter ihnen als Mikrometeoriten.
Eine Abgrenzung nach oben existiert bei Meteoriten praktisch nicht. So wird bekanntlich von vielen Wissenschaftlern das Aussterben der Dinosaurier einen Meteoriteneinschlag gutgeschrieben, der vor rund 65 Millionen Jahren im heutigen Golf von Mexiko einschlug und bei der Yukatan-Halbinsel den Chicxulub-Krater hinterließ. Mit einem geschätzten Durchmesser von 10 bis 15 Kilometern kann das ursprüngliche Objekt aber kaum noch in eine Schublade mit wenige Millimeter großen Meteoroiden gesteckt werden, es dürfte sicher eher um einen Asteroiden oder Kometen gehandelt haben.
Meteoriten lassen sich grob in Meteoriten aus Gestein, in Meteoriten aus einer Verbindung von Gestein und Eisen und in Eisenmeteoriten unterteilen, wobei Wissenschaftler weitere Unterteilungen vornehmen.

Asteroiden und Planetoiden

Bei Asteroiden handelt es sich um kosmische Objekte, deren Größe über der von Meteoroiden liegt. Nach oben hin kann die Ausdehnung durchaus einige hundert Kilometern betragen. Ab wann ein Asteroid kein Asteroid mehr ist, sondern ein Zwergplanet, hängt nicht allein von seiner Ausdehnung ab, sondern mehr von der Form. Planetoid ist hingegen nur eine andere Bezeichnung für Asteroid.
So lange, wie selbiger mehr einem unregelmäßigen Felsbrocken oder einer durchs Weltall torkelnden Kartoffel ähnelt, ist und bleibt er ein Asteroid. Erst wenn die Schwerkraft eines Objektes groß genug ist, um aus einem unregelmäßigen Felsbrocken ein kugelförmiges Gebilde zu formen, wird aus einem Asteroiden ein Zwergplanet. Diese Einteilung wurde jedoch erst Mitte des ersten Jahrzehnts im 21. Jahrhundert festgelegt.
Ein Anlass für diese neue Einteilung war die Entdeckung von Eris (2003 UB313), der Pluto als 9. Planeten unseres Sonnensystems zu Fall brachte. Nachfolgend eine kleine Übersicht, die zumindest bei der Vermittlung einer Größenvorstellung behilflich sein könnte.

Einige kosmische Objekte
Objekt mittlerer
Durchmesser
Einstufung Bemerkung
Eris 2.326 km Zwergplanet
Pluto 2.310 km Zwergplanet Einst 9. Planet im Sonnensystem.
Ceres 942 km Zwergplanet
Pallas 546 km Asteroid Ob Zwergplanet steht noch nicht fest.
Vesta 525 km Asteroid
Juno 267 km Asteroid

Auf Grund ihrer geringen Größe sind Asteroiden bzw. Planetoiden ohne Teleskop nicht sichtbar, zumal Asteroiden im Gegensatz zu Kometen in Sonnennähe keinen Schweif bilden, der sie verraten könnte. Dennoch wurden bereits über 600.000 Asteroiden in unserem Sonnensystem entdeckt, wobei die Anzahl der bisher unentdeckten Asteroiden auf eine Zahl im unteren zweistelligen Millionenbereich geschätzt wird.

Rund 90 Prozent aller bisher bekannten Asteroiden umrunden innerhalb einer Umlaufbahn unser Zentralgestirn, die zwischen Mars und Jupiter liegt und als Asteroidengürtel bzw. als Asteroiden-Hauptgürtel bezeichnet wird. Lediglich 10 Prozent bewegen sich auf anderen Umlaufbahnen und einige wenige Prozent von letzteren auf Bahnen, die in Erdnähe liegen und gegebenenfalls gefährlich werden könnten. So wurden Asteroiden beobachtet, welche die Erde nur um etwas mehr als 6.000 km verfehlten.
Wie Meteoriten, so können Asteroiden ebenfalls aus Gestein, Gestein-Metall-Verbindungen oder nur aus metallischen Verbindungen bestehen. Bei einigen wenigen könnte es sich jedoch um Kometen handeln, die weder Koma noch Schweif bilden, insofern eine feste äußere Schicht vorhanden ist, die ein Ausgasen verhindert oder um Kometen, die bereits ausgegast sind.

Kometen

Bei Kometen handelt es sich kosmische Objekte, die mehr oder weniger aus gefrorenen Wasser oder Trockeneis bestehen. Als weitere mögliche Bestandteile werden zu Eis erstarrtes Kohlendioxid sowie Methan, Ammoniak und mineralischen Bestandteile aufgeführt. Kometen besitzen eine mittlere Größe von meist unter 10 Kilometer und maximal bis zu 20 Kilometern Durchmesser.

Ein weiterer für Kometen gebräuchlicher Name ist Schweifstern, wobei dieser Name bereits einiges über die Besonderheiten von Kometen verrät. In früheren Jahrhunderten sollen ebenfalls Namen wie Haarsterne oder Bartsterne gebräuchlich gewesen sein. Doch gleich ob Schweif-, Haar- oder Bartsterne, alle diese Namen hängen mit dem Erscheinungsbild von Kometen zusammen, die, sobald sie in Sonnennähe kommen, eine Koma (die/eine neblige Hülle laut Duden) und einen Schweif bilden.
Unter Sonnennähe ist in diesem Zusammenhang zu verstehen, dass sie auf ihrer Umlaufbahn sich der Sonne bis auf einige hundert Millionen Kilometer nähern. Dann bilden Kometen eine deutlich sichtbare Koma und einen Schweif aus. Ein Koma bzw. diese neblige Hülle erreicht dabei nicht nur ein Vielfaches des eigentlichen Durchmessers, sondern dehnt sich auf einige Zehntausend bis zu mehreren Millionen Kilometern aus. Allein der Schweif erreicht noch eine größere Ausdehnung und kann sich über mehrere 100 Millionen Kilometer erstrecken.
Eine neblige Hülle (Koma) bildet sich, wenn durch den Sonnenwind das Eis eines Kometen beginnt auszugasen und dabei kleinste Staubpartikel weiterer Bestandteile des eigentlichen Kerns mit sich reißt, wobei der eigentliche Kern des kosmischen Objektes nicht mit dem Kern des sichtbaren Kometenkopfes gleichzusetzen ist. Bei letzteren handelt es sich ebenfalls nur um eine heller leuchtende Erscheinung.
Ein sichtbarer Schweif hingegen entsteht durch ein Zusammenspiel von Sonnenwind und Strahlungsdruck, wobei Sonnenwind und Strahlungs­druck eigentlich jeweils einen Schweif erzeugen. Der durch den Strahlungsdruck erzeugte Schweif ist unter entsprechenden Vor­aus­setzungen als gekrümmter Schweif beobachtbar.

Als Ursprungsort für Kometen, die in periodischen Abständen von bis zu 200 Jahren beobachtbar sind, wird der Kuipergürtel vermutet, der hinter der Umlaufbahn des Jupiters lokalisiert wurde. Für Kometen, deren Umlauf einer Periode von mehreren tausend Jahren entspricht, wird hingegen als Ursprungsort die Oortschen Wolke am äußeren Rand unseres Sonnensystems vermutet. Die Entfernung der Oortschen Wolke zur Sonne und Erde beträgt rund 1,6 Lichtjahre. Ein kleiner Vergleich, die Entfernung der Erde von der Sonne beträgt etwa 8,3 Lichtminuten.
 

   
     
 

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