Astronomie, Satellit, Weltraum

Erdnahe Asteroiden



Was sind sie und woher kommen sie?


Von David K. Lynch,
Künstlerische Vorstellung eines Asteroideneinschlags. NASA-Bild.

Seit der Entstehung der Erde vor 4,5 Milliarden Jahren wurde sie mit Steinen aus dem All bombardiert. Jedes Jahr gelangen rund 50.000 Tonnen Asteroidenmaterial in die Erdatmosphäre. Das meiste davon verbrennt in der Ionosphäre aufgrund von Reibung mit Luft. Aber ein paar Steine ​​kommen durch. Einschläge in den Ozean bleiben unbemerkt, obwohl die größeren Tsunamis auslösen können. Andere schlagen Land und verlassen Krater. Dies ist seit Anbeginn der Zeit so und wird voraussichtlich noch lange dauern, nachdem die Sonne unsere Ozeane in etwa 5 Milliarden Jahren zum Erliegen gebracht hat.

Große Weltraumgesteine ​​werden Asteroiden und kleine Meteoroiden genannt. Wenn sie durch die Atmosphäre streifen, werden sie Meteore oder "Sternschnuppen" genannt. Wenn sie den Boden erreichen, nennt man sie Meteoriten.


Asteroid Itokawa, der 2005 von einem japanischen Hayabusa-Raumschiff besucht wurde. Er wurde 1998 vom LINEAR-Asteroiden-Vermessungsteam entdeckt. Japan Aerospace Exploration Agency Image. Verwendung mit Genehmigung.

Woher kommen sie?

Der Ursprung von Kometen und Asteroiden ist nicht vollständig geklärt. Einige Asteroiden sind vermutlich Trümmer, die bei der Bildung des Sonnensystems zurückgeblieben sind. Andere sind vermutlich Fragmente einer Kollision großer Asteroiden oder Protoplaneten. Kometen sind als Überreste des frühen Sonnensystems bekannt, ihre Anzahl ist jedoch sehr ungewiss. Jedes Jahr werden mehrere Dutzend neue Kometen entdeckt.

Die meisten Asteroiden umkreisen die Sonne auf fast kreisförmigen Wegen zwischen Mars und Jupiter. Kometen entstehen in den äußeren Rändern des Sonnensystems, weit jenseits von Pluto. Sie haben extrem verlängerte elliptische Bahnen und jede Reise um die Sonne dauert Tausende oder Millionen von Jahren.

Im Allgemeinen sind weder Asteroiden noch Kometen eine Bedrohung für die Erde. Dies liegt daran, dass ihre Umlaufbahnen Jahr für Jahr gleich bleiben, genau wie die der Erde. Sobald ein Asteroid identifiziert und seine Umlaufbahn bestimmt ist, kann sein zukünftiger Weg sehr genau vorhergesagt werden. Die meisten Asteroiden kommen nicht in die Nähe der Erde. Einige wurden jedoch durch eine nahe Begegnung mit Jupiter oder eine Kollision mit anderen Asteroiden aus ihren ursprünglich kreisförmigen Umlaufbahnen gestoßen. Ihre neuen Bahnen - die auch vorhersehbar sind - bringen sie in das innere Sonnensystem, wo sie die Erde bedrohen können. Dies sind die sogenannten "erdüberquerenden" Asteroidenfamilien; Apollos, Amors und Atens.


Künstlerkonzeption des Kometen Shoemaker-Levy 9 Fragmente, die im Juli 1994 gegen Jupiter stießen. NASA Image.

Woraus sind sie gemacht?

Die meisten Asteroiden und Meteoriten bestehen aus erdähnlichen Gesteinen - Olivin, Pyroxen usw. Diese werden "Chondriten" oder "Steine" genannt. Kohlenstoffreiche Steine ​​werden "kohlenstoffhaltige Chondrite" genannt und einige von ihnen enthalten Aminosäuren, die Bausteine ​​des Lebens. Einige Astronomen glauben, dass das Leben auf der Erde von Kometen und Meteoriten gesät wurde.

Etwa 10% der Meteoriten werden Eisen genannt. Eisen sind Legierungen aus Nickel und Eisen und dichten metallischen Körpern. Die meisten Meteoriten, die in Museen ausgestellt werden, sind Eisen, weil sie robust genug sind, um unsere Atmosphäre zu überleben. Eisen sind auch am Boden leichter zu identifizieren, da Chondriten oft gewöhnlichen Gesteinen ähneln. Meteorkrater in Arizona wurde durch ein Eisen verursacht.

Kometen sind viel seltener als Asteroiden, aber gelegentlich treffen sie auch auf die Erde. Kometen sind unregelmäßige Kugeln aus staubigem Eis - "schmutzige Schneebälle" - mit einem Durchmesser von wenigen Kilometern. Sie sind weitgehend inert, es sei denn, sie werden erhitzt, während sie sich der Sonne nähern und Gas und Staub freisetzen, um ihre Schwänze zu bilden. Das Objekt, das Sibirien 1908 traf, soll ein Komet gewesen sein. Ein geschätzter Luftstoß von 10 bis 20 Megatonnen verwüstete mehr als 2000 km² Wälder in der Nähe von Tunguska. Es wurden keine Fragmente gefunden, die darauf hindeuten, dass es sich um einen Kometen handelt, dessen Eis verdunstet ist. 1994 zerschmetterte der Komet Shoemaker-Levy 9 den Jupiter, eine nüchterne Erinnerung daran, dass es immer noch kosmische Kollisionen gibt.

Wie oft treffen sie die Erde?

Jeden Tag! Aber nur selten erreicht man den Boden. Je nach Zusammensetzung überleben Meteore mit einem Durchmesser von weniger als 10 m ihren Durchgang durch die Atmosphäre nicht. Ein kleineres Eisen würde es wahrscheinlich schaffen, aber es würde einen größeren Kometen brauchen, um unsere Atmosphäre zu überleben. Die nachstehende Tabelle zeigt die ungefähre Häufigkeit und Energie der Asteroiden sowie Schätzungen der Zahl der Todesopfer für Asteroiden unterschiedlicher Größe. Je größer der Asteroid ist, desto seltener ist er.


Grafik, die die Beziehung zwischen der Größe eines Asteroiden mit Erdeinschlag und der Häufigkeit eines solchen Ereignisses zeigt.

Krater und Aufprallschäden?

Die Höhe des Aufprallschadens und sein Ausmaß hängen von der kinetischen Energie des Asteroiden ab. Diejenigen, die sich schneller bewegen, tragen mehr Energie als diejenigen, die sich langsamer bewegen, und massereichere haben mehr Energie als kleinere. Während es möglich ist, dass ein BB die gleiche Energie wie eine Kanonenkugel hat, müsste sich der BB hundertmal schneller fortbewegen. Die Aufprallenergie wird in Tonnen TNT gemessen. Die Atombombe, die auf Hiroshima abgeworfen wurde, hatte ungefähr 15 Kilotonnen.

Meteore kommen so schnell herein, dass sie auf etwas überraschende Weise Krater bilden. Mit bis zu 72 km / s graben sie sich in den Boden ein und bilden einen engen Tunnel, indem sie sich zusammendrücken und verdampfen und auf ihrem Weg rocken. Dies bildet eine heiße Gasblase. Der Druck aus diesem Gas dehnt sich explosionsartig aus und wirft Material nach oben und außen. Was bleibt, ist ein flacher, kreisförmiger Krater. Ein Großteil der Trümmer fällt in die Nähe und bildet eine erhöhte Auswurfdecke. Mit Ausnahme des langsamsten sich bewegenden Asteroiden spielt es keine Rolle, in welchem ​​Winkel der Meteor eintrifft. Die unterirdische Explosion erzeugt den Krater, nicht das anfängliche Eindringen. Es ist auch egal, wie groß die Partikel sind, wie sphärische Mikrokrater auf dem LDEF-Raumschiff der NASA zeigten.

Objekte mit einem Durchmesser von 1 bis 2 km stellen eine kritische Schwelle für die globale Katastrophe dar. Über diesen Größen umkreist Material, das in die Atmosphäre geworfen wird, den Globus und reduziert das Sonnenlicht und das Pflanzenwachstum. Bei noch größeren Asteroiden regnet heißes Material über die ganze Erde. Dies wird Feuer auslösen und der Rauch wird das Sonnenlicht weiter blockieren. Solche Veränderungen verursachen eine globale Abkühlung und den Verlust von Pflanzen, was zum Verhungern und Aussterben großer Landtiere führt. Einschläge in den Ozean können zu Tsunamis führen, die die Küstengebiete verwüsten. Das Leben im Meer in der Nähe des Aufprallgebiets wird vernichtet. Glücklicherweise sind Einschläge solcher Asteroiden äußerst selten.

Es gibt weniger als 200 bekannte Einschlagskrater auf der Erde. Aber der Mond hat Millionen davon. Warum haben wir nicht mehr?

Der erste Grund ist das Wetter. Wind und Regen, Gefrieren und Auftauen sowie Erhitzen und Kühlen zerfressen Steine ​​und zerkleinern sie in winzige Stücke. Pflanzen wachsen und bedecken freiliegende Steine ​​und bauen sie auch ab. Wenn wir durch Wälder und Dschungel sehen könnten, würden Luftbilder sicherlich mehr Krater zeigen.

Die Plattentektonik ist jedoch noch wichtiger als die Erosion. Während sich die Kontinente bewegen und gegeneinander kratzen, werden Steine ​​gefaltet, angehoben, begraben und zerschmettert. Etwa alle 200 Millionen Jahre werden 75% der Erdoberfläche hauptsächlich in den Ozeanen erzeugt und zerstört. Kontinente schweben über dem Meeresboden, aber auch sie unterliegen einer enormen Umgestaltung. Erosions- und tektonische Kräfte zerstören schließlich alle geologischen Strukturen auf der Erdoberfläche: Berge, Flüsse, Wüsten, Seeufer - und Einschlagkrater. Aus diesem Grund sind die meisten uns bekannten Krater relativ jung.

Erfahren Sie mehr: Erdüberquerende Asteroiden: Wie können wir sie erkennen, messen und ablenken?

David K. Lynch, PhD, ist Astronom und Planetologe und lebt in Topanga, Kalifornien. Wenn er nicht in der Gegend von San Andreas herumlungert oder die großen Teleskope von Mauna Kea benutzt, spielt er Geige, sammelt Klapperschlangen, hält öffentliche Vorträge über Regenbogen und schreibt Bücher (Farbe und Licht in der Natur, Cambridge University Press) und Essays. Dr. Lynchs neuestes Buch ist der Field Guide to the San Andreas Fault. Das Buch enthält zwölf eintägige Fahrten entlang verschiedener Teile des Fehlers sowie meilenweise Straßenprotokolle und GPS-Koordinaten für Hunderte von Fehlermerkmalen. Zufällig wurde Daves Haus 1994 durch das Erdbeben der Stärke 6,7 in Northridge zerstört.