Woher kommen Meteoriten und was sind sie eigentlich?

Ein Meteorit ist ein Fragment eines Himmelskörpers, das nach dem Durchqueren der Atmosphäre auf die Erdoberfläche trifft. Um jedoch den gesamten Prozess seiner Entstehung zu verstehen, ist es wichtig, zunächst einige Begriffe zu unterscheiden.

• Asteroid ist ein Himmelskörper, der meist aus Metall oder Gestein besteht. Die meisten Asteroiden befinden sich im Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Wenn zwei Asteroiden kollidieren oder es zu einer anderen starken Störung kommt, können sich kleinere Fragmente von ihnen lösen.
• Meteoroid ist ein kleineres Fragment, das sich von einem Asteroiden oder Kometen gelöst hat und durch den Weltraum reist. Meteoroide sind häufig sehr klein – von Staubkörnern bis hin zu mehreren Meter großen Stücken. Gerät ein Meteoroid auf Kollisionskurs mit der Erde und tritt in ihre Atmosphäre ein, wird er zum Meteor.
• Meteor ist das Phänomen, das beim Eintritt eines Meteoroiden in die Erdatmosphäre entsteht. Bei hoher Geschwindigkeit führt die Reibung mit der Atmosphäre dazu, dass sich der Meteoroid erhitzt und zu leuchten beginnt, wodurch eine helle Lichtspur entsteht, die häufig als „Sternschnuppe“ bezeichnet wird. Ist ein Meteor sehr hell und von einem lauten Geräusch begleitet, wird er als Bolide bezeichnet.
• Bolide ist ein heller Meteor, dessen Helligkeit mit der des Mondes vergleichbar sein kann. In der Regel explodiert er oder zerbricht in der Atmosphäre in kleinere Teile, was als Schockwelle hörbar sein kann. Boliden können so hell sein, dass sie sogar am Tag sichtbar sind.
• Meteorit ist ein Körper, der entsteht, wenn ein Meteoroid den Durchgang durch die Atmosphäre übersteht und die Erdoberfläche erreicht. Meteoriten können je nach Zusammensetzung und Herkunft aus Stein, Eisen oder Stein-Eisen bestehen. Einige Meteoriten sind sehr alt und enthalten Material aus der Entstehungszeit des Sonnensystems.

Woher kommen Meteoriten?

Meteoriten sind häufig äußerst interessante Überreste aus der Zeit, als sich unser Sonnensystem erst bildete. Ihre Herkunft ist vielfältig und reich an Geschichten. Diese einzigartigen Körper stammen aus mehreren unterschiedlichen Quellen.

Die erste und bedeutendste Herkunftsregion von Meteoriten ist der Asteroidengürtel, der sich zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter erstreckt. Diese Region beherbergt unzählige Asteroiden, die Überreste von Material aus der Entstehungszeit des Sonnensystems darstellen. Bei heftigen Kollisionen zwischen diesen Gesteinskörpern werden Fragmente freigesetzt, die sich anschließend auf ihre Reise durch den Weltraum begeben. Einige dieser Bruchstücke gelangen unter dem Einfluss der Gravitation schließlich zur Erde und enden hier als Meteoriten.

Einer der bekanntesten Asteroiden dieses Gürtels ist Vesta, das zweitgrößte Objekt des Hauptasteroidengürtels. Von ihr stammen beispielsweise HED-Meteoriten, zu denen auch Bechar 008 gehört. Es wird angenommen, dass viele weitere Meteoriten aus dem Asteroidengürtel stammen, beispielsweise: Tscheljabinsk, Muonionalusta, Wabar, Seymchan, Campo del Cielo und andere.

Und wie ist dieser Gürtel eigentlich entstanden?

Der Asteroidengürtel befindet sich zwischen den Umlaufbahnen von Mars und Jupiter in einer Entfernung von 2 bis 4 Astronomischen Einheiten von der Sonne. Dieser Gürtel entstand aus Material, das sich aufgrund des gravitativen Einflusses des Jupiter nicht zu einem vollwertigen Planeten vereinigen konnte. Stattdessen blieb dort eine große Anzahl kleinerer Objekte erhalten. Viele Asteroiden entstanden später als Folge von Kollisionen zwischen ursprünglich entstandenen Körpern, bei denen größere Fragmente in kleinere Stücke zerbrachen. Diese Zusammenstöße prägten nicht nur die unterschiedlichen Formen und Größen der Asteroiden, sondern ermöglichten auch die Freisetzung von Fragmenten, die auf Kollisionskurs mit der Erde geraten konnten.

Eine weitere faszinierende Quelle von Meteoriten sind der Mond und der Mars. Wenn ein Asteroid auf die Oberfläche des Mondes oder des Mars einschlägt, wird Material in den Weltraum geschleudert. Der Auswurf von Material kann jedoch auch durch andere Faktoren als Kollisionen mit anderen Körpern verursacht werden, beispielsweise durch vulkanische Aktivität oder sogar durch Gravitation, die Fragmente nach außen zieht. Einige dieser herausgeschleuderten Materialien können, wenn sie eine ausreichende Geschwindigkeit erreichen, dem Gravitationsfeld des Mondes oder des Mars entkommen und sich in Richtung Erde bewegen. Die Reise kann Tausende bis Millionen Jahre dauern, bevor der Meteorit schließlich in die Erdatmosphäre eintritt und auf die Oberfläche fällt. Diese Meteoriten bezeichnen wir als Mondmeteoriten und Marsmeteoriten. Zu den bekanntesten gehören der Mondmeteorit Bechar 003 und der Marsmeteorit Amgala 001.

Einige Meteoriten können Überreste aus der Zeit der Planetenentstehung sein. Während sich die Planeten bildeten, kam es zu zahlreichen Kollisionen, bei denen Fragmente von ihren Oberflächen herausgeschleudert wurden. Diese Fragmente, die nicht genügend Energie hatten, um zurückzukehren, können auf eine Bahn geraten, die sie zur Erde führt.

Eine Quelle von Meteoriten kann auch die äußere Region des Sonnensystems sein, beispielsweise eisige Monde und Objekte des Kuipergürtels. Diese Objekte, die häufig aus Eis und Gestein bestehen, können Kollisionen ausgesetzt sein, durch die sie zerbrechen und Fragmente in den Weltraum freigesetzt werden. Einige Wissenschaftler vermuten, dass Meteoriten auch aus den äußeren Regionen des Sonnensystems einschließlich des Kuipergürtels stammen könnten, bislang wurde jedoch kein Meteorit gefunden, dessen Herkunft aus dieser Region eindeutig bestätigt werden konnte. Der Kuipergürtel enthält zahlreiche kleine eisige und felsige Körper, die potenzielle Quellen meteorischer Fragmente darstellen könnten, doch bislang lassen sich diese nicht eindeutig identifizieren. Daher handelt es sich bisher eher um Spekulationen als um bestätigte Funde.

Auch Kometen mit ihren eisigen Kernen und Staubwolken spielen eine Rolle. Wenn sich diese Kometen der Sonne nähern, sublimiert das Eis und Staubpartikel werden freigesetzt, die Meteorschauer erzeugen können. Gelangen diese Partikel in die Erdatmosphäre, verwandeln sie sich in helle Meteore, die den Nachthimmel erleuchten.

Gibt es aber auch Meteoriten von Kometen?

Obwohl bislang kein Meteorit gefunden wurde, der eindeutig von einem Kometen stammt, wird aufgrund der Untersuchung kometarer Feuerkugeln und von Übergangsobjekten zwischen Kometen und Asteroiden angenommen, dass Kometen Meteoriten erzeugen können. Die wahrscheinlichsten Kandidaten sind Überreste eines Mutterkörpers aus der Region um Jupiter, die den Eintritt in die Erdatmosphäre überleben könnten. Solche Meteoriten wären vermutlich selten, dunkel, schwach, porös und würden organische Verbindungen enthalten, ähnlich wie kohlenstoffhaltige Chondrite. Einige Meteoritenproben wie Krymka und Supuhee deuten darauf hin, dass kometare Meteoriten in Zukunft möglicherweise identifiziert werden können.

Meteoriten stammen auch von Protoplaneten, also kleineren planetaren Körpern, die sich in den frühen Phasen der Entwicklung des Sonnensystems bildeten. Wenn es zu Einschlägen auf der Oberfläche dieser Protoplaneten kam, konnten Fragmente ihres Materials freigesetzt und in den Weltraum geschleudert werden. Diese Bruchstücke können anschließend durch den Weltraum reisen und, wenn sie eine günstige Flugbahn besitzen, schließlich in die Erdatmosphäre eintreten und als Meteoriten auf die Erdoberfläche fallen. Ein Beispiel für einen solchen Meteoriten ist Erg Chech 002, ein vulkanisches Gestein, das von einem Protoplaneten stammt und älter als die Erde selbst ist.

Welches Schicksal ereilte die Protoplaneten?

1. Entstehung von Planeten: Einige Protoplaneten, die über ausreichend Masse verfügten und in der Lage waren, Material aus ihrer Umgebung anzuziehen, entwickelten sich zu vollwertigen Planeten. Während dieses Prozesses sammelten sich weitere Planetesimale und anderes Material an, wodurch sie größer wurden und stabile Umlaufbahnen um die Sonne entstanden.

2. Fragmentierung: Viele Protoplaneten konnten sich nicht zu vollwertigen Planeten entwickeln und wurden stattdessen durch Kollisionen mit anderen Planetesimalen oder Protoplaneten zerstört. Diese Zusammenstöße führten zur Fragmentierung, und die Bruchstücke dieser Protoplaneten wurden zu meteoritischem Material, das in den Weltraum geschleudert werden konnte.

3. Asteroidengürtel: Einige Protoplaneten, die sich in der Region zwischen Mars und Jupiter befanden, wurden Teil des Asteroidengürtels. In dieser Region befinden sich zahlreiche kleine Körper, die unvollständig blieben und sich nicht zu vollwertigen Planeten entwickelten. Wie bereits erwähnt, spielte die Gravitation des Jupiter bei diesem Prozess eine wichtige Rolle, indem sie die Umlaufbahnen einiger Planetesimale destabilisierte und so ihre Vereinigung zu größeren Körpern verhinderte.

4. Entfernung aus den Umlaufbahnen: Andere Protoplaneten könnten aufgrund starker gravitativer Wechselwirkungen mit anderen Planeten wie Jupiter oder Saturn aus dem Sonnensystem herausgeschleudert worden sein. Diese Wechselwirkungen könnten dazu geführt haben, dass die Protoplaneten auf hyperbolische Bahnen gerieten und das Sonnensystem verließen.

5. Entstehung von Meteorschauern: Fragmente von Protoplaneten, die auf Umlaufbahnen um die Sonne gelangten, können zu einer Quelle von Meteorschauern werden, wenn die Erde die Bahn dieser Fragmente durchquert.

6. Veränderung der Zusammensetzung: Verbleibende Protoplaneten, die ihre Umlaufbahnen nicht verloren haben, können durch Sonneneinstrahlung, Wärme und andere Faktoren Veränderungen ihrer chemischen Zusammensetzung erfahren. Diese Veränderungen können ihre physikalischen und chemischen Eigenschaften beeinflussen.

Insgesamt lässt sich sagen, dass Protoplaneten unterschiedliche Schicksale hatten, obwohl die meisten von ihnen entweder verschwanden oder Bestandteil anderer Planeten beziehungsweise des Asteroidengürtels wurden.

Fazit

Meteoriten sind faszinierende Überreste aus einer Zeit, in der unser Sonnensystem gerade erst entstand. Sie stammen aus unterschiedlichen Regionen wie dem Asteroidengürtel, dem Mond, dem Mars oder von Protoplaneten und können uns wertvolle Informationen über die Anfänge des Sonnensystems sowie über die Zusammensetzung einzelner Körper im Weltraum liefern. Ob es sich um Fragmente zerfallener Planeten, Bruchstücke eines Asteroiden oder Fragmente vom Mond beziehungsweise Mars handelt – jeder Meteorit enthält Informationen über die Entstehung und Zusammensetzung anderer Körper im Weltraum.

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Autorin: Terezie Laubrová

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