Worin unterscheiden sich Asteroide, Meteoroide, Meteore, Meteorite und Kometen?

Inhalt

Übersichtstabelle
Asteoriden
Meteoroiden und Meteore
Meteoriten
Kometen

Übersichtstabelle

Asteroid	Ein Himmelskörper größer als 10 m, der die Sonne umkreist, meist zwischen Mars und Jupiter
Meteoroid	Vergleichbar mit einem Asteorid, aber deutlich kleiner (Staubkörner und kleine Gesteinskörper). Meteoroiden sind meistens Überbleibsel von Kometen oder Asteoriden.
Meteor	Eine Leuchterscheinung am Himmel, die vom Flug eines Meteoroiden durch die Erdatmosphäre verursacht wird, oft auch Sternschnuppe genannt.
Feuerball	Ein sehr heller Meteor (heller als der Planet Venus am Nachthimmel).
Bolide	Ein Feuerball, der während seines Fluges durch die Erdatmosphäre explodiert und sichtbar in mehrere Teile zerfällt.
Meteorit	Der Teil eines Meteoroiden, der den Flug durch die Atmosphäre übersteht und auf die Oberfläche der Erde fällt.
Komet	Ein Himmelskörper, der hauptsächlich aus Eis und Staub besteht. Bei Annäherung an die Sonne entwickeln Kometen häufig einen gut sichtbaren Schweif aus Gas und Staub.

Asteroide

Ein Asteroid ist ein Himmelskörper aus Gestein, Metall oder einer Mischung aus beidem, der sich in einer Umlaufbahn um die Sonne befindet. Die meisten Asteroide befinden sich im Asteroidengürtel zwischen den Planeten Mars und Jupiter. Es gibt Millionen von Asteroiden mit Größen von bis zu 500 km, die beiden größten bekannten sind Pallas und Vesta. Von den allermeisten Asteroiden geht keinerlei Gefahr für unsere Erde aus, da sie sich in einer stabilen Umlaufbahn um die Sonne befinden und der Erde nie nahe kommen. Der größte Himmelskörper im Asteroidengürtel ist Ceres, der offiziell schon nicht mehr als Asteroid, sondern als Zwergplanet bezeichnet wird. Wenn man versucht, sich den Asteroidengürtel vorzustellen, dann darf man nicht den vielen Science-Fiction-Filmen glauben, in denen Raumschiffe ständig Asteroiden ausweichen müssen, um Kollisionen zu verhindern. Die Dimensionen des Asteroidengürtels sind so riesig, dass trotz der immensen Zahl von Asteroiden der mittlere Abstand zwischen ihnen über 1 Millionen km beträgt, dreimal mehr als der Abstand Erde - Mond.

Einige Asteroiden haben sehr elliptische Orbits und kreuzen sogar die Umlaufbahnen der Planeten Mars, Erde oder Venus. Solche exzentrischen Umlaufbahnen können unmittelbar nach einer Kollision von Asteroiden innerhalb des Asteroidengürtels entstehen. Oder sie können sich ganz allmählich über viele Millionen Jahre aufschaukeln - verursacht durch die Schwerkraft des benachbarten, extrem massereichen Planeten Jupiter (Bahnresonanz). Asteroiden, die die Erdbahn kreuzen, werden auch Apollo-Asteroiden genannt. Solche Asteroiden kollidieren früher oder später mit einem der inneren Gesteinsplaneten Merkur, Venus, Erde oder Mars. Dies geschieht normalerweise innerhalb von ein paar Millionen Jahren, nachdem ihr Umlauf so exzentrisch geworden ist. Der größte Apollo-Asteroid - 1866 Sisyphus - hat einen Durchmesser von 9 km, liegt also im Bereich des Killer-Asteroiden, der den Chicxulub-Krater verursacht hat. Dieser Asteroideneinschlag vor ca. 65 Millionen Jahren war der Grund für das Aussterben der Dinosaurier sowie von 75% aller damals auf der Erde lebenden Arten. Zum Glück können wir heute die Bahnen der Asteroiden auf viele Jahrhunderte präzise berechnen, und weder Sisyphus noch irgendein anderer der größeren Apollo-Asteroiden wird in den nächsten Jahrtausenden mit der Erde kollidieren. Allerdings können kleinere Asteroide jederzeit auf die Erde fallen und lokalen Schaden verursachen: Sie werden sich vielleicht noch an den Meteor von Chelyabinsk erinnern, der am 15. Februar 2013 in Russland gefallen ist. Glücklicherweise wurde bei diesem Fall niemand getötet und heute kann man den Chelyabinsk Meteorit sogar in unserem Meteoritenshop erwerben.

Meteoroide and Meteore

Meteoroide sind alle kleineren Objekte, die sich auf einer Umlaufbahn um die Sonne befinden. Die meisten Meteoroide sind Fragmente von Kometen, die auf ihrer Bahn um die Sonne jede Menge Staub und Gase verlieren. Andere Meteoroide sind einfach nur kleine Asteroiden. Es gibt keine klar definierte Grenze, ab wann ein Objekt Meteoroid und ab wann es Asteroid genannt wird. Einige Quellen setzen die Grenze bei einem Meter Durchmesser, andere bei 10 Meter und wieder andere seriöse Quellen nennen alle Objekte mit einem Durchmesser von kleiner 1 km einen Meteoroid. Wie auch immer, die allermeisten Meteoroide haben nur einen Durchmesser von höchstens ein paar Millimetern. Die kleinsten - dafür aber zahlenmäßig mit Abstand am häufigsten vorkommenden - sind nur staubkorngroß, sie werden auch Mikrometeoroide genannt. Sie sind so klein, dass sie beim Eindringen in die Erdatmosphäre keinerlei sichtbare Spur hinterlassen.

Diejenigen Meteoroide von der ungefähren Größe eines Kieselsteins verdampfen beim Eindringen in die Erdatmosphäre vollständig und hinterlassen dabei einen hellen Leuchtstrahl. Viele nennen eine solche Leuchterscheinung ganz einfach eine Sternschnuppe, der Astronom sagt hierzu allerdings Meteor. Der Meteor ist genaugenommen nur die Lichterscheinung, die man sieht, wenn ein Meteoroid verglüht. Das geschieht normalerweise bei Geschwindigkeiten von 11 bis 73 km/s (ca. 40000 bis 260 000 km/h) und in Höhen von 75 bis 120 km. In sternklaren Nächten kann man ca. 5 bis 10 Meteore pro Stunde beobachten - besonders nach Mitternacht, wenn die Erde sich soweit gedreht hat, dass der Nachthimmel in Richtung des Erdumlaufs zeigt. Zu bestimmten Zeiten des Jahres kommt es aber zu Meteorströmen) wie z.B. den Perseiden im August oder den Geminiden im Dezember. Hier kann die Anzahl der beobachtbaren Meteore pro Stunde auf ein Vielfaches ansteigen (normalerweise ca. 100 bis 120 Meteore pro Stunde, manchmal auch bis zu 500 pro Stunde!). Solche Ströme treten jedes Jahr zur gleichen Zeit auf, da die Erde immer im gleichen Bereich auf die Meteoroiden trifft, die sich wiederum selbst auf einem stabilen (aber sehr elliptischen) Orbit um die Sonne befinden. Meist folgen die Meteoroiden den aktuellen oder ehemaligen Umlaufbahnen von Kometen. Das ist wenig verwunderlich, denn schließlich stammen mehr als 90% aller Meteoroide von Kometen, nur weniger als 10% sind kleine Bruchstücke von Asteroiden. Die Perseiden zum Beispiel entstammen dem Kometen Swift-Tuttle. Die Intensität des jeweiligen Meteorstroms (manchmal auch Meteorschauer genannt) kann nicht vorhergesagt werden und schwankt von Jahr zu Jahr. So kann es vorkommen, dass die Anzahl der beobachtbaren Meteore auf über 1000 pro Stunde ansteigt. Ab dann spricht man von einem Meteorsturm, ein beindruckendes Naturschauspiel, das leider nur extrem selten beobachtet werden kann. Meteore eines Meteorschauers haben ihren scheinbaren Ursprung immer in einem bestimmten Bereich des Himmels. Deshalb werden die Schauer auch nach dem Sternbild benannt, von dem die Meteore zu scheinen kommen. Die Perseiden kommen also immer aus der Richtung des Sternbildes Perseus.

Aber was genau verursacht den Lichtstrahl, den wir am Himmel sehen können? Kleinere Meteoroide werden durch adiabate Kompression soweit aufgeheizt, dass sie komplett verdampfen. "Adiabate Kompression" kann man sich so vorstellen, dass durch die sehr hohe Geschwindigkeit des Meteoroiden die Luft vor ihm extrem verdichtet wird und sich dadurch stark aufheizt. Das Licht des Meteors, das wir beobachten können, ist aber das Ergebnis von Elektronenübergängen: sowohl die verdampften Atome des Meteoroiden als auch die beteiligten Luftmoleküle werden während des Fluges ionisiert. Erst beim Zurückfallen der Elektronen auf die inneren Schalen der Atome wird dann das Licht emittiert, das wir sehen. Die Lichtspur kann eine Länge von mehreren zig Kilometern haben, der Durchmesser beträgt am Anfang allerdings nur ein paar Meter. Die Farbe des Lichtes sagt uns etwas über das Material des Meteoroiden: gelbes Licht wird z.B. beim Zurückfallen von Elektronen auf Eisenatome erzeugt, blau-grünes Licht ist typisch für Kupfer und rotes Licht für Silizium.

Ein Meteor, der größer und heller als normal ist (mit "normal" ist hier heller als Venus, der hellste Planet am Nachthimmel, gemeint) wird auch Feuerball genannt. Wenn dieser Feuerball während seines Fluges auseinanderbricht oder explodiert - manchmal von gut hörbarem Donnern begleitet - wird er zum Boliden. Jetzt besteht auch endlich die Chance, dass etwas Material den höllischen Flug durch die Erdatmosphäre überlebt und so schließlich ein Meteorit vom Himmel fällt.

Meteoriten

Jeder Asteroid oder Meteoroid, der den Flug durch die Erdatmosphäre zumindest teilweise überlebt (und das sind nur seltene Ausnahmen), fällt schließlich als Meteorit auf die Erde. Es gibt Meteoriten aus hauptsächlich silikatischem Material (Steinmeteorite), aus hauptsächlich Eisen (Eisenmeteorite) oder aus einer Mischung aus beidem (Stein-Eisen-Meteorite, auch Pallasite genannt). Pallasite bestehen aus Olivinkristallen, die in einer Eisen-Nickel-Matrix eingebettet sind. Für Wissenschaftler sind Meteoriten von großem Wert, da sie das erste Material sind, das sich vor 4.6 Milliarden im frühen Sonnensystem gebildet hat. Bei Sun.org können Sie im Meteoriten-Shop alle drei Arten von Meteoriten erwerben.

Kometen

Kometen sind Objekte aus Eis, Staub und steinigen Partikeln; deshalb werden sie oft auch "schmutzige Schneebälle" genannt. Sie können einen Durchmesser von nur wenigen hundert Metern haben oder aber bis zu hundert Kilometer groß sein. Ihr sichtbarer Schweif kann sich sogar über mehr als 150 Millionen km erstrecken. Kometen kommen aus allen möglichen Orten des Sonnensystems, ihr Ursprung liegt aber immer außerhalb von Neptuns Umlaufbahn. Wie auch Asteroiden und Meteoroiden sind sie die Überreste von der Entstehung des Sonnensystems und damit ca. 4.568 Milliarden Jahre alt. Wenn Kometen sich der Sonne nähern, genügt die Intensität der Sonnenstrahlung und des Sonnenwindes erst ab einer gewissen Distanz (irgendwo zwischen den Planeten Mars und Jupiter), um kleine Teilchen des Kometen direkt in den gasförmigen Zustand zu sublimieren und anschließend von der Sonne weg zu transportieren. Ab hier besitzt der Komet dann auch seinen beeindruckenden Schweif, den wir manchmal am Nachthimmel sogar mit bloßem Auge sehen können. Wir sagen übrigens "sublimieren" (ein direkter Phasenübergang vom festen in den gasförmigen Zustand) und nicht "verdampfen", da im All kein Druck herrscht und deshalb kein Wasser im flüssigen Zustand existieren kann. Dennoch können sich unter der Oberfläche von Kometen auch Ansammlungen von Wasser bilden, die dann verdampfen und Fontänen aus Wasserdampf bilden. Der Schweif eines jeden Kometen zeigt immer genau in die entgegengesetzte Richtung zur Sonne.

Kometen umkreisen die Sonne solange auf ihren elliptischen Bahnen, bis alles volatile Material verschwunden ist. Die Umlaufzeiten um die Sonne können dabei nur ein paar Jahre betragen (wie beim Enckschen Komet) oder aber auch zig Millionen Jahre. Den Halleyschen Komet können wir alle 75 Jahre beobachten, bis zum nächsten Besuch vom Komet Panstarrs (C/2011 L4), der zuletzt im Jahr 2013 stattfand, müssen wir allerdings noch 106 000 Jahre warten.

Kometen mit einer kurzen Umlaufzeit um die Sonne, sog. kurzperiodische Kometen, kommen meist aus dem Kuipergürtel, einem riesigen Reservoir mit vielen Millionen eisiger Objekte jenseits der Neptunbahn, ca. 30 - 50 AU von der Sonne entfernt. Wenn dann einer dieser Eiskörper während seines Umlaufs zu dicht an den Planeten Neptun gerät, kann es passieren, dass er auf einen neuen, exzentrischen Orbit gebracht wird und so aus einem seit Milliarden Jahren gefrorenen Eiskörper ein kurzperiodischer Komet wird. Langperiodische Kometen kommen aus der Oortschen Wolke, einer Region unseres Sonnensystems, die sich von 2000 AU bis 50000 AU - oder ca. einem Lichtjahr von der Sonne entfernt - erstreckt. In der Oortschen Wolke gibt es Billionen von Eiskörpern mit einem Durchmesser von 1 km und mehr. Bei dieser riesigen Zahl werden wir auch in Zukunft wohl nie auf den Besuch von langperiodischen Kometen verzichten müssen. Aber warum verlassen diese Eiskörper manchmal ihren stabilen Orbit und begeben sich auf ihre Reise ins Innere unseres Sonnensystems? Ohne einen "Anstoß" von außen würden sie immer weiter auf ihrem weit entfernten Orbit bleiben. Ab und zu kommt es vor, dass gravitative Störungen von in der Nähe vorbeiziehenden Sternen oder galaktische Gezeiten die Kometen ablenken und so ihre Umlaufbahn entscheidend verändern. In 1,4 Millionen Jahren wird sich z.B. der Stern Gliese 710 auf etwa ein Lichtjahr an die Sonne annähern und damit quasi durch den Außenbereich der Oortschen Wolke ziehen. Viele Objekte werden dann auf neue Umlaufbahnen abgelenkt und mit einer gewissen Zeitverzögerung wird danach die Anzahl der Kometen, die der Sonne nahe kommen, stark ansteigen.

Der Orbit der Kometen aus dem Kuipergürtel liegt normalerweise in der gleichen Ebene, in dem auch alle Planeten die Sonne umkreisen, denn auch der Kuipergürtel befindet sich in der gleichen Ebene wie die Planeten oder der Asteroidengürtel. Im Gegensatz dazu können die Kometen aus der Oortschen Wolke aus allen Richtungen des Himmels kommen, da die Oortsche Wolke das Sonnensystem kugelförmig umlagert und die Kometen in ihr recht gleichmäßig verteilt sind.