Asteroiden

Montage: Ein Asteroid rast auf die Erde zu

Weltall

Asteroiden

Unser Sonnensystem ist vor etwa 4,6 Milliarden Jahren entstanden, aus einer Wolke aus Gas und Staub. Aus einem Teil des Geröllhaufens entwickelten sich die Planeten. Was übrig blieb, schwirrt bis heute um die Sonne: Kometen und Asteroiden.

Schmutzige Schneebälle

Kometen bestehen hauptsächlich aus Wassereis, aber auch aus gefrorenen Gasen, Staub und kohlenstoffhaltigen Verbindungen. Diese Verunreinigungen haben ihnen den Spitznamen "schmutzige Schneebälle" eingebracht. Kometen entstanden im äußeren Sonnensystem, in einer Zone zwischen den Planeten Uranus und Neptun.

Dort haben sich die heißen Gase auf ihrem Weg an den Rand des Sonnensystems abgekühlt, bis sie zu festen Körpern aus Eis wurden. Gegen Ende der Entstehung des Sonnensystems katapultierten die Anziehungskräfte größerer Planeten die Kometen aus dieser Zone heraus.

Heute halten sie sich am äußersten Rand des Sonnensystems auf, in der Oortschen Wolke. Astronomen konnten diese Wolke aber bisher nicht nachweisen, sie existiert nur hypothetisch. Dort bewegen sie sich auf nahezu kreisförmigen Bahnen um die Sonne, vermuten die Astronomen. Ihre Entfernung von unserem Zentralgestirn: 20.000 bis 45.000 Astronomische Einheiten.

Eine Astronomische Einheit entspricht der mittleren Entfernung von der Erde zur Sonne oder 149,6 Millionen Kilometern. Führen Sie diese Strecke auf einer Autobahn mit etwa 100 Kilometer in der Stunde, wären Sie 17 Jahre lang unterwegs. Gestzt den Fall, Sie führen rund um die Uhr. Das Licht ist da schon etwas schneller: Es braucht etwa acht Minuten von der Sonne bis zur Erde.

Asteroiden geraten auf die schiefe Bahn

Der Komet Hale-Bopp

100 Millionen Kilometer von der Erde entfernt: der Komet Hale-Bopp

Gelegentlich kommt es vor, dass Kometen von ihrer Kreisbahn auf eine elliptische Bahn umgelenkt werden, die sie näher an die Sonne und auch an die Erde heranführt. Woran das liegt? Die Kometen treffen gelegentlich mit anderen Kometen zusammen. Oder ein Planet, an dem sie vorbeischwirren, zieht sie an – und lenkt sie so von ihrer Bahn ab.

Nähert sich ein Komet der Sonne, verdampft ein Teil seines Eises. Um den Kern des Kometen bildet sich eine riesige Wolke aus Gas und Staub, die Koma. Der Sonnenwind – ein Teilchenstrom, den die Sonne ins All pustet – reißt Materie aus der Koma mit sich. Die Folge: Es entsteht ein Kometenschweif, der bis zu 300 Millionen Kilometer lang sein kann. Er reflektiert das Sonnenlicht, darum sehen wir ihn von der Erde aus so gut.

Kometen sind selten kleiner als hundert Meter im Durchmesser. Die bisher beobachteten Kometenkerne sind meist einige Kilometer groß. Asteroiden, die die Erdbahn kreuzen, sind selten größer als 10 bis 15 Kilometer. Der Komet Hale-Bopp war mit 40 Kilometern Durchmesser dagegen ein Riese. Kometen haben im Gegensatz zu Asteroiden nur eine geringe Festigkeit und können leicht auseinanderbrechen, vor allem in Sonnennähe.

Auch im Vorbeiflug an einem Planeten können die Gezeitenkräfte einen Kometen auseinanderreißen. Dieses Schicksal ereilte 1992 den Kometen Shoemaker-Levy, als er an Jupiter vorbeiflog. 1994 stürzten die Trümmer auf Jupiter – und verursachten dort gewaltige Explosionen.

Asteroiden

Volkssternwarte München: Ein Junge schaut auf einen Meteoriten

Ein Junge schaut auf einen Meteoriten

Asteroiden zählen neben den Kometen zu den kleinen Körpern im Sonnensystem. Astronomen nennen sie auch Planetoide oder Meteoroide. Asteroiden unterscheiden sich deutlich von Kometen: Sie bestehen hauptsächlich aus Gestein mit Beimischungen aus verschiedenen Metallen und Kohlenstoffverbindungen.

Es gibt auch Asteroiden, die nur aus Metall bestehen, etwa aus Eisen und Nickel. Die meisten bewegen sich auf fast kreisförmigen Bahnen auf der gleichen Ebene wie die Planeten um die Sonne. Sie sind relativ klein und haben keinen Schweif – mit bloßem Auge können wir sie daher in der Regel nicht sehen. Die meisten Asteroiden befinden sich im Asteroiden-Hauptgürtel zwischen Mars und Jupiter. Forscher schätzen, dass hier mehr als zehn Millionen dieser Gesteinsbrocken umherschwirren.

Ein 1200-Meter-Krater in Arizona

Der Barringer-Krater im US-Bundesstaat Arizona

Der Barringer-Krater im US-Bundesstaat Arizona

Asteroiden können ebenfalls nahe der Erde auftauchen: Kollisionen untereinander verändern leicht die Umlaufbahn, den Rest besorgt die Anziehungskraft von Jupiter. Die Folge: Der Asteroid wird aus dem Hauptgürtel gedrängt. Er kann dann den Weg eines anderen Planeten kreuzen, auch den der Erde. Immer wieder treffen kleinere Himmelskörper auf die Erde. Ein Beleg dafür ist der Barringer Krater im Bundesstaat Arizona in den Vereinigten Staaten von Amerika.

Dort hat ein nur 30 Meter großer Eisen-Nickel-Asteroid ein Loch von 1200 Metern Durchmesser und 170 Metern Tiefe hinterlassen. Was ein Asteroid von 300 Metern Durchmesser anrichten würde, lässt sich erahnen. Erdnahe Asteroiden gelten als gefährlich, wenn sie unserem Planeten bis auf eine Entfernung von weniger als 7,5 Millionen Kilometern nahe kommen und größer als 150 Meter sind.

Täglich treffen kleinere Brocken auf die Erde, ohne dass wir es mitbekommen. Die Meteoriden sind zu klein: Sie verglühen, wenn sie in die Erdatmosphäre eintreten. Als feines Pulver rieseln sie auf die Erde nieder. Forscher schätzen, dass weltweit 10.000 bis 50.000 kleinere Bruchstücke pro Jahr nicht verglühen und als Meteoriten zu Boden fallen.

Der größte bekannte Meteoritenkrater

Eine weiße Staubwolke am Himmel

Tscheljabinsk, Russland: 2013 schlug hier ein Meteorit ein

Der größte bekannte Einschlagkrater ist auch gleichzeitig der älteste. Er ist etwa zwei Milliarden Jahre alt und befindet sich in Vredefort, Südafrika. Uursprünglich hatte er einen Durchmesser von gut 300 Kilometern. Ganz genau können Forscher den Durchmesser nicht bestimmen, da die Bewegungen der Erdkruste den Krater verformt haben. Von kleineren Kratern ist kaum bis gar nichts mehr zu sehen. Erdbewegung und Witterung haben die Spuren verwischt.

Ähnlich groß, aber wesentlich jünger ist der Chicxulub-Meteor-Krater auf der Halbinsel Yucatán in Mexico. Ein etwa zehn Kilometer großer Asteroid ist dort vor 65 Millionen Jahren eingeschlagen. Nach heutigem Wissensstand könnte dieser gewaltige Brocken für das Massensterben verantwortlich gewesen sein, das auch zum Untergang der Dinosaurier führte.

Erst im Februar 2013 ging über dem Ural ein Meteorit nieder, der in der Atmosphäre explodierte. Die Druckwelle zerstörte Fenster und Hauswände. 1200 Menschen wurden verletzt. Die Forscher schätzten zunächst, der Meteorit habe einen Durchmesser von drei bis neun Metern. Sie mussten sich nach oben korrigieren: etwa 20 Meter betrug der Durchmesser des Riesen. Dass er keinen größeren Schaden anrichtete, ist seinem flachen Eintrittswinkel zu verdanken.

Nutzungsmöglichkeiten

Neben der potenziellen Bedrohung durch Asteroiden und Kometen sind eine ganze Reihe von Nutzungsmöglichkeiten denkbar. Metalle und andere Materialien, etwa Silizium, könnten als Baustoffe für künftige Raumstationen verwendet werden. Auch Treibstoff für Raumfahrtmissionen ließe sich eventuell aus Kometenmaterial gewinnen.

Ein Transport von Rohstoffen zur Erde würde sich aber wegen der hohen Kosten nur bei Edelmetallen wie Gold und Platin lohnen. Der Abbau könnte einfacher und rentabler sein wenn es gelingen würde, Asteroiden einzufangen und in eine Erdumlaufbahn zu bringen. Ein solches Unterfangen darf aber für die nächsten Jahrzehnte getrost ausgeschlossen werden, da es sehr kompliziert und gefährlich wäre.

Autor: Harald Brenner/Sami Skalli

Stand: 20.05.2016, 15:00

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