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<blockquote data-quote="H2SO4" data-source="post: 91645" data-attributes="member: 2506"><p>Man schätzt die Gesamtzahl der Kometen im Sonnensystem auf etwa 100 bis 1000 Milliarden (!), entsprechend vielleicht 1 bis 100 Erdmassen. Diese riesige Menge von Kleinkörpern ist versammelt in einem Gebiet um die Sonne, genannt Oortsche Wolke (benannt nach Jan Hendrik Oort, 1900- 1992, niederl. Astronom). Diese Wolke nimmt einen Raum von rund 300 000 [AE] ein, d.h. ihr äußerer Rand befindet sich in 150 000 [AE], das sind rund 2,4 Lichtjahre!</p><p></p><p>Die meisten der kurzperiodischen Kometen dürften sich allerdings in einem Gürtel aufhalten, der etwa im Bereich der Neptunbahn (30 [AE]) beginnt und 50, vielleicht auch 500 [AE] ausgedehnt ist. Diesen Gürtel bezeichnet man nach dem niederl.-amerik. Astronomen Gerard P. Kuiper (1905- 1973) als Kuiper- Gürtel. Hier tummeln sich vermutlich zwischen 10 Millionen und 10 Milliarden Kometen, deren Bahnebenen wohl annähernd mit der Ebene der Planetenbahnen übereinstimmen. Nach neuesten Beobachtungen des Hubble- Teleskops muss man allerdings davon ausgehen, dass sich hier bedeutend weniger große Körper aufhalten als bislang vermutet. Man geht davon aus, dass sie durch ständige Kollisionen nach und nach zertrümmert wurden, so dass hier nur noch relativ wenige Kometenkerne von Ausdehnungen im Kilometerbereich existieren.</p><p></p><p>Sehr wahrscheinlich sind die Kometen aber nicht in den genannten Zonen entstanden. Während der Entstehung des Sonnensystems war die Dichte des Urnebels in diesen Regionen wohl viel zu gering, so dass ein Zusammenballen größerer Körper nicht möglich war. Eher waren die geeigneten Bedingungen im Bereich zwischen der Saturn- und Uranusbahn gegeben. Die Bildung massiver, eisartiger Körper konnte hier bevorzugt stattfinden. Solche Körper findet man ja heute noch als Satelliten dieser Planeten.</p><p></p><p>Nachdem die Entwicklung der Planeten und Monde abgeschlossen war, blieben noch genügend kleinere Körper übrig. Nach und nach konnten deren Bahnen durch die Gravitation der großen Planeten abgelenkt werden. Hierdurch gelangten sie in die Außenbereiche des Sonnensystems, viele von ihnen verließen es für immer. Ein großer Teil der Kometen ging sicherlich auch auf den Planeten nieder (siehe hierzu auch Kosmische (Bio-) Chemie) und "versorgte" sie mit Wasser und organischem Grundmaterial.</p><p></p><p>Im Laufe der Jahrmilliarden übten auch vorüberziehende Sterne und Materiewolken Gravitationskräfte aus. Die Bahnexzentrizitäten verringerten sich dadurch, und deswegen können die meisten der Kometen heute nicht mehr ins innere Sonnensystem eindringen.</p><p></p><p>Komet NeatNicht alle Kometen lassen sich von der Erde aus erkennen, selbst wenn sie recht hell sind. Komet Neat leuchtete erst auf, als er sich bereits innerhalb der Merkurbahn befand, viel zu nah an der Sonne, als dass man ihn entdecken könnte. Der die Sonne umkreisende SOHO- Forschungssatellit jedoch hatte einen ungetrübten Blick auf den Kometen. Nachdem Neat jedoch die Nähe der Sonne verließ, konnte er schon im Feldstecher auf der Südhalbkugel bewundert werden.</p><p></p><p>Daten einiger Kometen</p><p></p><p>Zum Abschluss hier die Daten einiger bekannter, kurzperiodischer Kometen:</p><p></p><p>Elemente kurzperiodischer Kometen</p><p>Name Umlaufzeit (Jahre) Perihel [AE] Aphel [AE] Exzentrizität</p><p>Encke 3,31 0,341 4,10 0,846</p><p>Tempel 2 5,27 1,369 4,69 0,548</p><p>Tempel-Swift 5,68 1,153 5,22 0,638</p><p>Schwassmann-Wachmann 2 6,51 2,142 4,83 0,386</p><p>Borrelly 6,76 1,316 5,84 0,632</p><p>Whipple 7,44 2,469 5,15 0,352</p><p>Kojima 7,85 2,399 5,50 0,393</p><p>Wolf 8,43 2,506 5,78 0,407</p><p>Tuttle 13,77 1,023 10,46 0,829</p><p>Schwassmann-Wachmann 1 15,03 5,448 6,73 0,105</p><p>Tempel-Tuttle 32,91 0,982 19,54 0,905</p><p>Olbers 69,47 1,178 32,62 0,930</p><p>Halley 76,08 0,587 35,32 0,967</p><p>Herschel-Rigollet 154,90 0,748 56,94 0,974</p><p></p><p>Benennung</p><p></p><p>Höchstwahrscheinlich gehen nicht immer alle Wünsche in Erfüllung, die von Menschen beim Erspähen einer Sternschnuppe insgeheim gedacht werden. Wie sollten das auch die kleinen Trümmerstücke von 1 [mm] bis zu wenigen Zentimetern Durchmesser bewerkstelligen, wenn sie, von der Gravitation der Erde eingefangen, in einer Höhe von etwa 90 bis 110 [Km] über dem Erdboden in der Atmosphäre verglühen?</p><p></p><p>Allerdings können wir viel von diesen Gesteinen extraterrestrischen Ursprungs lernen, wenn sie uns aus dem interplanetaren Raum erreichen. Sie sind Boten aus einer Zeit, als unser Sonnensystem entstand, vielmehr noch wurden sie vielleicht "produziert" von früheren Sterngenerationen, die heute längst nicht mehr existieren. Doch zunächst zur korrekten Benennung:</p><p></p><p> * Sternschnuppe</p><p> Leuchterscheinung in der Atmosphäre, die durch Verglühen kleiner Körper von 1 [mm] bis einige [cm] Durchmesser verursacht wird. Helligkeit max. -4m</p><p> * Feuerkugel ("Bolide")</p><p> Sehr helle, seltene Sternschnuppe. Ein Körper von 10 [cm] Durchmesser erreicht Vollmondhelligkeit, längs der Bahn treten Lichtausbrüche oder Funkenschauer auf, sogar minutenlang nachleuchtende Schweife. Noch hellere Objekte werden beim Absturz von Donner begleitet.</p><p> * Meteor</p><p> Allgemeine Bezeichnung für die durch einen in die Atmosphäre eindringenden Kleinkörper verursachte Leuchterscheinung</p><p> * Meteorit</p><p> Ein Kleinkörper, der nicht vollständig in der Atmosphäre verglüht, sondern bis zum Erdboden gelangt.</p><p> * Meteoroid</p><p> Ein die Sonne umlaufender Kleinkörper mit einem Durchmesser unter einem Kilometer. Manchmal auch als Meteorid bezeichnet, was aber sicherlich auf einen Schreibfehler zurückzuführen ist.</p><p>Die Begriffe Meteor, Meteoroid, Meteorit stammen vom griechischen meteoros ab, was soviel wie "in der Luft schwebend" oder allgemein eine "Erscheinung in der Luft" bedeutet. Hieraus leitet sich auch die Meteorologie ab, welche atmosphärische Phänomene wie Wind, Niederschläge in fester (Hagel, Schnee) und flüssiger (Regen) Form, Leuchterscheinungen (Polarlichter, Blitze) usw. beobachtet.</p><p></p><p>Vorgänge in der Atmosphäre</p><p></p><p>Es ist nur von seiner Masse abhängig, ob ein Meteoroid den "Ritt" durch die Atmosphäre übersteht und bis zum Erdboden gelangen kann. Sehen wir uns einmal an, was einem Körper auf seinem Weg zu uns geschieht.</p><p></p><p>Leoniden über Ayers RockEin Schauer von Sternschnuppen, die so genannten Leoniden, über dem Ayers Rock in Australien. Diesen Schwarm von Meteoren kann man regelmäßig im November, in der Zeit vom 10.11. bis 20.11 beobachten. Deutlich sieht man, wie scheinbar alle Meteore aus einem Punkt des Himmels hervorgehen - dem Sternbild Leo (Löwe).</p><p></p><p>Wenn ein Meteoroid in die oberen Luftschichten eindringt, wird er mit den einzelnen Luftmolekülen kollidieren. Durch diesen Zusammenprall werden aus der Oberfläche des "Eindringlings" einzelne Atome herausgeschlagen, die nun ihrerseits die neu gewonnene kinetische Energie wiederum an Luftmoleküle abgeben. Der größte Teil dieser Energie (fast 99%) wird als Wärme freigesetzt, der geringe Rest regt Elektronen der Luftmoleküle an oder führt sogar zur Ionisation (Abtrennung einzelner Elektronen). Wenn die Elektronen wieder ihren Grundzustand einnehmen bzw. wenn die Ionen sich mit freien Elektronen rekombinieren werden Photonen freigesetzt und wir sehen das Leuchten des Meteors. Auf einen Nenner gebracht kann man also sagen, dass die Leuchtspur eines Meteors eine Spur glühenden Gases ist, das zum Teil aus dem Meteoroiden selbst herausgeschlagen wird und zum Teil aus hocherhitzter Luft besteht. Häufig wird aber sogar eine zweite Leuchtspur gesichtet! Jüngste Untersuchungen (Kelly et al.) zeigen, dass es sich dabei um eine Spur glühenden kosmischen Staubes handelt, die sogar Dutzende von Metern unterhalb der eigentlichen Spur liegen kann.</p><p></p><p>Durch die immer heftiger werdenden Zusammenstöße mit Luftmolekülen verliert ein Meteoroid ständig an Masse, je tiefer er gelangt. Zum Schluss verglühen die Körper mittlerer Größe vollständig (Sternschnuppen).</p><p></p><p>Sehr kleine Körper mit Durchmessern von weniger als etwa 0,1 [mm] sind entsprechend leicht, man bezeichnet sie als Mikrometeoroide. Ihr Weg durch die Atmosphäre fällt ihnen im wahrsten Sinne des Wortes damit auch viel leichter, denn sie werden so stark von der Atmosphäre abgebremst, dass sie praktisch unverändert und unversehrt herunter schweben. Sie erzeugen somit auch keine Leuchterscheinungen. Feuerkugeln haben wesentlich mehr Masse als Sternschnuppen oder Mikrometeoroide, sie dringen daher viel tiefer in die Atmosphäre ein. Hier, in Höhen von 10 [Km] bis 50 [Km], treffen sie auf deutlich dichtere Luftschichten, wodurch sie sich bis auf rund 3000 [K] erhitzen. Das lässt sie an der Oberfläche schmelzen, Explosionen können sogar zur Zertrümmerung des Körpers führen. Vor dem fallenden Meteoroiden bildet sich in der Atmosphäre eine Stoßfront aus, woraus eine hinter ihm liegende, erhitzte Zone verdichteter Gase entsteht. Die meisten Leuchterscheinungen bilden sich hier aus.</p><p></p><p>Nicht verdampfte Reste des Meteoroiden können nun im freien Fall als Meteorit zur Erde gelangen.</p><p></p><p>Peekskill- MeteoritAm 9. Oktober 1992 konnte man über 40 Sekunden lang den Niedergang einer Feuerkugel in den USA beobachten. Sie schuf eine Leuchtspur von rund 700 bis 800 [Km] Länge. In einer Höhe von etwa 40 [Km] fragmentierte der Mutterkörper, der immerhin eine Masse von bis zu 20 Tonnen (!) besessen haben musste. 16 Videos dokumentierten den Fall dieses Meteoriten, der mit einer Geschwindigkeit von 14,7 [Km/s] niederging.</p><p>Im Januar 2004 konnten die Menschen im Rhein- Main- Gebiet in den frühen Morgenstunden eine ebensolche Beobachtung machen.</p><p></p><p>Ein Fragment der Feuerkugel erreichte im Format einer Bowling- Kugel als Meteorit die Erde. Er ging in Peekskill, New York, nieder und demonstrierte an diesem Auto, welche Energien beim Aufschlag freigesetzt werden. Der "Übeltäter" ist vor dem Auto zu sehen. Aus den Videos konnte sogar die Bahn des 50 bis 100 [cm] durchmessenden Mutterkörpers rekonstruiert werden. Sein Aphel (sonnenfernster Punkt) von 2,1 AE weist auf seine Zugehörigkeit zum Planetoidengürtel hin. Bis heute kennt man erst drei weitere Bahnen von Meteoriten. Das liegt daran, dass ihr Erscheinen völlig unvorhersagbar ist und somit nur selten dokumentiert wird. </p><p></p><p>Beobachtung</p><p></p><p>Weil Meteore nur unvoraussagbar auftreten, gestaltet sich ihre Beobachtung naturgemäß sehr schwierig. Insbesondere, wenn man aus den Leuchtspuren auf die Bahnen schließen will. Eine sinnvolle Möglichkeit bietet sich hier aber durch Langzeitaufnahmen bestimmter Himmelsregionen an. Man positioniert hierzu mindestens zwei lichtstarke Kameras in mehreren Kilometern Entfernung voneinander. So kommt man zu einem Stereobild des Himmelsausschnitts und kann die räumliche Lage evtl. fotografierter Meteore feststellen. Durch eine rotierende Scheibe vor dem Objektiv, welche eine Öffnung aufweist und so den Lichtweg periodisch unterbricht, erhält man Unterbrechungen in der Leuchtspur. Die Scheibengeschwindigkeit ist bekannt, und somit kann man eine Aussage über die Geschwindigkeit des fallenden Körpers machen.</p><p></p><p>Eine verwandte Methode bedient sich der Radioastronomie. Hier werden zwei Radioteleskope verwendet, die kurze Impulse aussenden. Diese werden durch freie Elektronen des ionisierten Gases, verursacht durch den fallenden Meteoroiden, reflektiert. Aus der Laufzeit und Form der reflektierten Pulse kann man auf die Lage der Bahn und die Geschwindigkeit schließen. Dieses Verfahren lässt sich natürlich auch am Tag einsetzen.</p><p></p><p>Bahnen</p><p></p><p>Die Bahnen der Meteoroiden können Ellipsenform zeigen, wenn sie die Sonne umlaufen, sie treten jedoch auch parabel- oder hyperbelförmig auf, wenn sie aus dem interstellaren Raum stammen. Der größte Teil dieser Körper kommt jedoch mit Sicherheit aus dem Sonnensystem.</p><p></p><p>Meteore können sporadisch erscheinen, also zu völlig unberechenbaren Zeitpunkten. Jeder kennt aber auch die Meteorströme (Meteorschwärme), die uns regelmäßig mit den faszinierenden Himmelserscheinungen versorgen. Die Bahnen der sporadischen Meteore sind demnach völlig wahllos am Himmel verteilt, wohingegen die Meteore eines Schwarms scheinbar alle von einem Punkt des Himmels ausgehen. Benannt wird ein Meteorstrom nach dem Ort am Himmel (der Radiant), aus dem die Meteore scheinbar entspringen. So gehen z.B. die Orioniden aus dem Sternbild Orion nieder. Liegt der Radiant in Richtung Sonne, haben wir es mit einem Tageslichtstrom zu tun. Diese Meteore lassen sich nicht optisch beobachten, wohl aber mit Radioteleskopen.</p><p></p><p>Meteoridenschwarm kreuzt ErdbahnWenn die Erde auf ihrem Weg um die Sonne die Bahn eines Meteoroidenschwarms kreuzt, erleben wir einen Meteorschauer. Am bekanntesten sind z.B. die August- Meteore, die Perseiden. Die einzelnen Meteoroide eines Schwarms ordnen sich in einem schlauchförmigen Gebilde an. So sehen wir zu Beginn nur wenige Meteore, wenn die Erde in die Randzonen eintritt. Befindet sich die Erde mitten im Schwarm, so können wir bei den Perseiden im Höhepunkt des Auftretens am 12. August 40 Meteore je Stunde beobachten.</p><p></p><p>Nun wird man sich fragen, wieso denn überhaupt Meteore entweder vereinzelt oder gleich als ganzer Schwarm auftreten. Wer den Abschnitt über Kometen gelesen hat, wird bereits die Erklärung kennen:</p><p>Kommt ein Komet in relative Sonnennähe, verdampft (genauer: sublimiert) durch die Erwärmung sein Eis zu Gas, dabei werden feste Teilchen mitgerissen und bilden eine Teilchenwolke entlang der Bahn des Kometen aus. Kreuzt die Erde auf ihrer Bahn diese Meteoroidenwolke, erleben wir einen Meteorschauer. Wir wissen dies, weil die Bahnen einiger Kometen recht exakt mit denen der Meteoroidenschwärme übereinstimmen. Durch den Sonnenwind, durch Zusammenstöße innerhalb der Wolke und durch die gravitationsbedingte Beeinflussung der Planeten löst sich nach und nach die Teilchenwolke auf. Der scheinbare Ursprungsort der Meteore am Himmel wird immer größer und schließlich sehen wir sie nur noch sporadisch.</p><p></p><p>Mögliche Kometenbahn Ist die Bahn eines Meteoroidenschwarms nur wenig gegen die Ebene der Erdbahn (Ekliptik) geneigt, können sich sogar zwei Schnittpunkte ergeben, so dass wir von einem Strom zweimal jährlich einen Meteorschauer beobachten können (z.B. Orioniden, Aquariniden). Einer der Schauer kann allerdings auch als Tageslichtstrom auftreten. Ähnlich wie in dieser Skizze sind die Verhältnisse bei den im November erscheinenden Leoniden, nur liegt die Bahn des verursachenden Kometen 1866 I weiter außerhalb der Erdbahn, so dass wir durch nur eine Schnittstelle lediglich einen Schauer zu sehen bekommen.</p><p></p><p>Häufigkeit</p><p></p><p>Jeden Tag könnten wir theoretisch etwa 100 Millionen (!) Meteore auf der gesamten Erde sehen. Hierdurch steigt auch die Masse unseres Planeten an, man geht von jährlich rund 50 000 Tonnen aus. Wenn wir uns allerdings in einer klaren Nacht das Firmament ansehen, können wir meist nicht mehr als vielleicht 8 Sternschnuppen je Stunde erblicken. Selbst dann nicht, wenn wir den Höhepunkt eines Meteorschauers erleben, denn man kann nicht gleichzeitig den gesamten Himmel beobachten. Könnten wir das, wären etwa 25 bis 40 Ereignisse in der Stunde zu sehen, in "ergiebigen" Jahren bei den großen Meteorströmen sogar bis zu 1000.</p></blockquote><p></p>
[QUOTE="H2SO4, post: 91645, member: 2506"] Man schätzt die Gesamtzahl der Kometen im Sonnensystem auf etwa 100 bis 1000 Milliarden (!), entsprechend vielleicht 1 bis 100 Erdmassen. Diese riesige Menge von Kleinkörpern ist versammelt in einem Gebiet um die Sonne, genannt Oortsche Wolke (benannt nach Jan Hendrik Oort, 1900- 1992, niederl. Astronom). Diese Wolke nimmt einen Raum von rund 300 000 [AE] ein, d.h. ihr äußerer Rand befindet sich in 150 000 [AE], das sind rund 2,4 Lichtjahre! Die meisten der kurzperiodischen Kometen dürften sich allerdings in einem Gürtel aufhalten, der etwa im Bereich der Neptunbahn (30 [AE]) beginnt und 50, vielleicht auch 500 [AE] ausgedehnt ist. Diesen Gürtel bezeichnet man nach dem niederl.-amerik. Astronomen Gerard P. Kuiper (1905- 1973) als Kuiper- Gürtel. Hier tummeln sich vermutlich zwischen 10 Millionen und 10 Milliarden Kometen, deren Bahnebenen wohl annähernd mit der Ebene der Planetenbahnen übereinstimmen. Nach neuesten Beobachtungen des Hubble- Teleskops muss man allerdings davon ausgehen, dass sich hier bedeutend weniger große Körper aufhalten als bislang vermutet. Man geht davon aus, dass sie durch ständige Kollisionen nach und nach zertrümmert wurden, so dass hier nur noch relativ wenige Kometenkerne von Ausdehnungen im Kilometerbereich existieren. Sehr wahrscheinlich sind die Kometen aber nicht in den genannten Zonen entstanden. Während der Entstehung des Sonnensystems war die Dichte des Urnebels in diesen Regionen wohl viel zu gering, so dass ein Zusammenballen größerer Körper nicht möglich war. Eher waren die geeigneten Bedingungen im Bereich zwischen der Saturn- und Uranusbahn gegeben. Die Bildung massiver, eisartiger Körper konnte hier bevorzugt stattfinden. Solche Körper findet man ja heute noch als Satelliten dieser Planeten. Nachdem die Entwicklung der Planeten und Monde abgeschlossen war, blieben noch genügend kleinere Körper übrig. Nach und nach konnten deren Bahnen durch die Gravitation der großen Planeten abgelenkt werden. Hierdurch gelangten sie in die Außenbereiche des Sonnensystems, viele von ihnen verließen es für immer. Ein großer Teil der Kometen ging sicherlich auch auf den Planeten nieder (siehe hierzu auch Kosmische (Bio-) Chemie) und "versorgte" sie mit Wasser und organischem Grundmaterial. Im Laufe der Jahrmilliarden übten auch vorüberziehende Sterne und Materiewolken Gravitationskräfte aus. Die Bahnexzentrizitäten verringerten sich dadurch, und deswegen können die meisten der Kometen heute nicht mehr ins innere Sonnensystem eindringen. Komet NeatNicht alle Kometen lassen sich von der Erde aus erkennen, selbst wenn sie recht hell sind. Komet Neat leuchtete erst auf, als er sich bereits innerhalb der Merkurbahn befand, viel zu nah an der Sonne, als dass man ihn entdecken könnte. Der die Sonne umkreisende SOHO- Forschungssatellit jedoch hatte einen ungetrübten Blick auf den Kometen. Nachdem Neat jedoch die Nähe der Sonne verließ, konnte er schon im Feldstecher auf der Südhalbkugel bewundert werden. Daten einiger Kometen Zum Abschluss hier die Daten einiger bekannter, kurzperiodischer Kometen: Elemente kurzperiodischer Kometen Name Umlaufzeit (Jahre) Perihel [AE] Aphel [AE] Exzentrizität Encke 3,31 0,341 4,10 0,846 Tempel 2 5,27 1,369 4,69 0,548 Tempel-Swift 5,68 1,153 5,22 0,638 Schwassmann-Wachmann 2 6,51 2,142 4,83 0,386 Borrelly 6,76 1,316 5,84 0,632 Whipple 7,44 2,469 5,15 0,352 Kojima 7,85 2,399 5,50 0,393 Wolf 8,43 2,506 5,78 0,407 Tuttle 13,77 1,023 10,46 0,829 Schwassmann-Wachmann 1 15,03 5,448 6,73 0,105 Tempel-Tuttle 32,91 0,982 19,54 0,905 Olbers 69,47 1,178 32,62 0,930 Halley 76,08 0,587 35,32 0,967 Herschel-Rigollet 154,90 0,748 56,94 0,974 Benennung Höchstwahrscheinlich gehen nicht immer alle Wünsche in Erfüllung, die von Menschen beim Erspähen einer Sternschnuppe insgeheim gedacht werden. Wie sollten das auch die kleinen Trümmerstücke von 1 [mm] bis zu wenigen Zentimetern Durchmesser bewerkstelligen, wenn sie, von der Gravitation der Erde eingefangen, in einer Höhe von etwa 90 bis 110 [Km] über dem Erdboden in der Atmosphäre verglühen? Allerdings können wir viel von diesen Gesteinen extraterrestrischen Ursprungs lernen, wenn sie uns aus dem interplanetaren Raum erreichen. Sie sind Boten aus einer Zeit, als unser Sonnensystem entstand, vielmehr noch wurden sie vielleicht "produziert" von früheren Sterngenerationen, die heute längst nicht mehr existieren. Doch zunächst zur korrekten Benennung: * Sternschnuppe Leuchterscheinung in der Atmosphäre, die durch Verglühen kleiner Körper von 1 [mm] bis einige [cm] Durchmesser verursacht wird. Helligkeit max. -4m * Feuerkugel ("Bolide") Sehr helle, seltene Sternschnuppe. Ein Körper von 10 [cm] Durchmesser erreicht Vollmondhelligkeit, längs der Bahn treten Lichtausbrüche oder Funkenschauer auf, sogar minutenlang nachleuchtende Schweife. Noch hellere Objekte werden beim Absturz von Donner begleitet. * Meteor Allgemeine Bezeichnung für die durch einen in die Atmosphäre eindringenden Kleinkörper verursachte Leuchterscheinung * Meteorit Ein Kleinkörper, der nicht vollständig in der Atmosphäre verglüht, sondern bis zum Erdboden gelangt. * Meteoroid Ein die Sonne umlaufender Kleinkörper mit einem Durchmesser unter einem Kilometer. Manchmal auch als Meteorid bezeichnet, was aber sicherlich auf einen Schreibfehler zurückzuführen ist. Die Begriffe Meteor, Meteoroid, Meteorit stammen vom griechischen meteoros ab, was soviel wie "in der Luft schwebend" oder allgemein eine "Erscheinung in der Luft" bedeutet. Hieraus leitet sich auch die Meteorologie ab, welche atmosphärische Phänomene wie Wind, Niederschläge in fester (Hagel, Schnee) und flüssiger (Regen) Form, Leuchterscheinungen (Polarlichter, Blitze) usw. beobachtet. Vorgänge in der Atmosphäre Es ist nur von seiner Masse abhängig, ob ein Meteoroid den "Ritt" durch die Atmosphäre übersteht und bis zum Erdboden gelangen kann. Sehen wir uns einmal an, was einem Körper auf seinem Weg zu uns geschieht. Leoniden über Ayers RockEin Schauer von Sternschnuppen, die so genannten Leoniden, über dem Ayers Rock in Australien. Diesen Schwarm von Meteoren kann man regelmäßig im November, in der Zeit vom 10.11. bis 20.11 beobachten. Deutlich sieht man, wie scheinbar alle Meteore aus einem Punkt des Himmels hervorgehen - dem Sternbild Leo (Löwe). Wenn ein Meteoroid in die oberen Luftschichten eindringt, wird er mit den einzelnen Luftmolekülen kollidieren. Durch diesen Zusammenprall werden aus der Oberfläche des "Eindringlings" einzelne Atome herausgeschlagen, die nun ihrerseits die neu gewonnene kinetische Energie wiederum an Luftmoleküle abgeben. Der größte Teil dieser Energie (fast 99%) wird als Wärme freigesetzt, der geringe Rest regt Elektronen der Luftmoleküle an oder führt sogar zur Ionisation (Abtrennung einzelner Elektronen). Wenn die Elektronen wieder ihren Grundzustand einnehmen bzw. wenn die Ionen sich mit freien Elektronen rekombinieren werden Photonen freigesetzt und wir sehen das Leuchten des Meteors. Auf einen Nenner gebracht kann man also sagen, dass die Leuchtspur eines Meteors eine Spur glühenden Gases ist, das zum Teil aus dem Meteoroiden selbst herausgeschlagen wird und zum Teil aus hocherhitzter Luft besteht. Häufig wird aber sogar eine zweite Leuchtspur gesichtet! Jüngste Untersuchungen (Kelly et al.) zeigen, dass es sich dabei um eine Spur glühenden kosmischen Staubes handelt, die sogar Dutzende von Metern unterhalb der eigentlichen Spur liegen kann. Durch die immer heftiger werdenden Zusammenstöße mit Luftmolekülen verliert ein Meteoroid ständig an Masse, je tiefer er gelangt. Zum Schluss verglühen die Körper mittlerer Größe vollständig (Sternschnuppen). Sehr kleine Körper mit Durchmessern von weniger als etwa 0,1 [mm] sind entsprechend leicht, man bezeichnet sie als Mikrometeoroide. Ihr Weg durch die Atmosphäre fällt ihnen im wahrsten Sinne des Wortes damit auch viel leichter, denn sie werden so stark von der Atmosphäre abgebremst, dass sie praktisch unverändert und unversehrt herunter schweben. Sie erzeugen somit auch keine Leuchterscheinungen. Feuerkugeln haben wesentlich mehr Masse als Sternschnuppen oder Mikrometeoroide, sie dringen daher viel tiefer in die Atmosphäre ein. Hier, in Höhen von 10 [Km] bis 50 [Km], treffen sie auf deutlich dichtere Luftschichten, wodurch sie sich bis auf rund 3000 [K] erhitzen. Das lässt sie an der Oberfläche schmelzen, Explosionen können sogar zur Zertrümmerung des Körpers führen. Vor dem fallenden Meteoroiden bildet sich in der Atmosphäre eine Stoßfront aus, woraus eine hinter ihm liegende, erhitzte Zone verdichteter Gase entsteht. Die meisten Leuchterscheinungen bilden sich hier aus. Nicht verdampfte Reste des Meteoroiden können nun im freien Fall als Meteorit zur Erde gelangen. Peekskill- MeteoritAm 9. Oktober 1992 konnte man über 40 Sekunden lang den Niedergang einer Feuerkugel in den USA beobachten. Sie schuf eine Leuchtspur von rund 700 bis 800 [Km] Länge. In einer Höhe von etwa 40 [Km] fragmentierte der Mutterkörper, der immerhin eine Masse von bis zu 20 Tonnen (!) besessen haben musste. 16 Videos dokumentierten den Fall dieses Meteoriten, der mit einer Geschwindigkeit von 14,7 [Km/s] niederging. Im Januar 2004 konnten die Menschen im Rhein- Main- Gebiet in den frühen Morgenstunden eine ebensolche Beobachtung machen. Ein Fragment der Feuerkugel erreichte im Format einer Bowling- Kugel als Meteorit die Erde. Er ging in Peekskill, New York, nieder und demonstrierte an diesem Auto, welche Energien beim Aufschlag freigesetzt werden. Der "Übeltäter" ist vor dem Auto zu sehen. Aus den Videos konnte sogar die Bahn des 50 bis 100 [cm] durchmessenden Mutterkörpers rekonstruiert werden. Sein Aphel (sonnenfernster Punkt) von 2,1 AE weist auf seine Zugehörigkeit zum Planetoidengürtel hin. Bis heute kennt man erst drei weitere Bahnen von Meteoriten. Das liegt daran, dass ihr Erscheinen völlig unvorhersagbar ist und somit nur selten dokumentiert wird. Beobachtung Weil Meteore nur unvoraussagbar auftreten, gestaltet sich ihre Beobachtung naturgemäß sehr schwierig. Insbesondere, wenn man aus den Leuchtspuren auf die Bahnen schließen will. Eine sinnvolle Möglichkeit bietet sich hier aber durch Langzeitaufnahmen bestimmter Himmelsregionen an. Man positioniert hierzu mindestens zwei lichtstarke Kameras in mehreren Kilometern Entfernung voneinander. So kommt man zu einem Stereobild des Himmelsausschnitts und kann die räumliche Lage evtl. fotografierter Meteore feststellen. Durch eine rotierende Scheibe vor dem Objektiv, welche eine Öffnung aufweist und so den Lichtweg periodisch unterbricht, erhält man Unterbrechungen in der Leuchtspur. Die Scheibengeschwindigkeit ist bekannt, und somit kann man eine Aussage über die Geschwindigkeit des fallenden Körpers machen. Eine verwandte Methode bedient sich der Radioastronomie. Hier werden zwei Radioteleskope verwendet, die kurze Impulse aussenden. Diese werden durch freie Elektronen des ionisierten Gases, verursacht durch den fallenden Meteoroiden, reflektiert. Aus der Laufzeit und Form der reflektierten Pulse kann man auf die Lage der Bahn und die Geschwindigkeit schließen. Dieses Verfahren lässt sich natürlich auch am Tag einsetzen. Bahnen Die Bahnen der Meteoroiden können Ellipsenform zeigen, wenn sie die Sonne umlaufen, sie treten jedoch auch parabel- oder hyperbelförmig auf, wenn sie aus dem interstellaren Raum stammen. Der größte Teil dieser Körper kommt jedoch mit Sicherheit aus dem Sonnensystem. Meteore können sporadisch erscheinen, also zu völlig unberechenbaren Zeitpunkten. Jeder kennt aber auch die Meteorströme (Meteorschwärme), die uns regelmäßig mit den faszinierenden Himmelserscheinungen versorgen. Die Bahnen der sporadischen Meteore sind demnach völlig wahllos am Himmel verteilt, wohingegen die Meteore eines Schwarms scheinbar alle von einem Punkt des Himmels ausgehen. Benannt wird ein Meteorstrom nach dem Ort am Himmel (der Radiant), aus dem die Meteore scheinbar entspringen. So gehen z.B. die Orioniden aus dem Sternbild Orion nieder. Liegt der Radiant in Richtung Sonne, haben wir es mit einem Tageslichtstrom zu tun. Diese Meteore lassen sich nicht optisch beobachten, wohl aber mit Radioteleskopen. Meteoridenschwarm kreuzt ErdbahnWenn die Erde auf ihrem Weg um die Sonne die Bahn eines Meteoroidenschwarms kreuzt, erleben wir einen Meteorschauer. Am bekanntesten sind z.B. die August- Meteore, die Perseiden. Die einzelnen Meteoroide eines Schwarms ordnen sich in einem schlauchförmigen Gebilde an. So sehen wir zu Beginn nur wenige Meteore, wenn die Erde in die Randzonen eintritt. Befindet sich die Erde mitten im Schwarm, so können wir bei den Perseiden im Höhepunkt des Auftretens am 12. August 40 Meteore je Stunde beobachten. Nun wird man sich fragen, wieso denn überhaupt Meteore entweder vereinzelt oder gleich als ganzer Schwarm auftreten. Wer den Abschnitt über Kometen gelesen hat, wird bereits die Erklärung kennen: Kommt ein Komet in relative Sonnennähe, verdampft (genauer: sublimiert) durch die Erwärmung sein Eis zu Gas, dabei werden feste Teilchen mitgerissen und bilden eine Teilchenwolke entlang der Bahn des Kometen aus. Kreuzt die Erde auf ihrer Bahn diese Meteoroidenwolke, erleben wir einen Meteorschauer. Wir wissen dies, weil die Bahnen einiger Kometen recht exakt mit denen der Meteoroidenschwärme übereinstimmen. Durch den Sonnenwind, durch Zusammenstöße innerhalb der Wolke und durch die gravitationsbedingte Beeinflussung der Planeten löst sich nach und nach die Teilchenwolke auf. Der scheinbare Ursprungsort der Meteore am Himmel wird immer größer und schließlich sehen wir sie nur noch sporadisch. Mögliche Kometenbahn Ist die Bahn eines Meteoroidenschwarms nur wenig gegen die Ebene der Erdbahn (Ekliptik) geneigt, können sich sogar zwei Schnittpunkte ergeben, so dass wir von einem Strom zweimal jährlich einen Meteorschauer beobachten können (z.B. Orioniden, Aquariniden). Einer der Schauer kann allerdings auch als Tageslichtstrom auftreten. Ähnlich wie in dieser Skizze sind die Verhältnisse bei den im November erscheinenden Leoniden, nur liegt die Bahn des verursachenden Kometen 1866 I weiter außerhalb der Erdbahn, so dass wir durch nur eine Schnittstelle lediglich einen Schauer zu sehen bekommen. Häufigkeit Jeden Tag könnten wir theoretisch etwa 100 Millionen (!) Meteore auf der gesamten Erde sehen. Hierdurch steigt auch die Masse unseres Planeten an, man geht von jährlich rund 50 000 Tonnen aus. Wenn wir uns allerdings in einer klaren Nacht das Firmament ansehen, können wir meist nicht mehr als vielleicht 8 Sternschnuppen je Stunde erblicken. Selbst dann nicht, wenn wir den Höhepunkt eines Meteorschauers erleben, denn man kann nicht gleichzeitig den gesamten Himmel beobachten. Könnten wir das, wären etwa 25 bis 40 Ereignisse in der Stunde zu sehen, in "ergiebigen" Jahren bei den großen Meteorströmen sogar bis zu 1000. [/QUOTE]
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