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Meteore werden im Volksmund auch als "Sternschnuppen" bezeichnet. Der Name "Schnuppe" stammt aus dem 15. Jh. und meinte das abgeschnittene und verkohlte Ende eines Kerzendochtes, weil man das Putzen des Lichtes mit dem Schneuzen der Nase verglich. Früher wurden Sternschnuppen als Putzabfälle der Sterne betrachtet. [1]
Meteore werden Lichterscheinungen genannt, welche entstehen, wenn Partikel in die Erdatmosphäre eintreten und aufgrund des hohen Luftwiderstandes verglühen.
Die Erde wird tagtäglich von Materie aus dem Weltraum getroffen. Man schätzt den Massenzuwachs auf täglich Tausende von Tonnen.
Der allergrösste Teil des Materiezuwachses gelangt als kosmischer Staub auf den Erdboden. Dabei handelt es sich um Partikel von Bruchteilen eines Millimeters. Deren Massen/Oberflächen-Verhältnis ist derart klein, dass sie den Flug durch die Lufthülle unbeschadet überstehen und den Erdboden als Mikrometeoriten erreichen.
Entgegen der weit verbreiteten Meinung ist der Ursprung dieser Leuchterscheinung nicht das durch die Reibung mit den Luftschichten erzeugte Verglühen der Staubpartikel. Vielmehr wird die im Teilchen steckende Bewegungsenergie teilweise dazu verbraucht, den Atomen umliegender Luftteilchen die Elektronen zu entreissen. Die Atome werden ionisiert. Bei der Wiedervereinigung von Atomkernen und Elektronen wird Licht ausgestrahlt (Rekombinationsleuchten).
Vor dem Meteoroid bildet sich ab einer Höhe von etwa 100 km eine Stosswelle aus einem Gemisch von Luft und verdampfter Materie, die stark erhitzt und ebenfalls ionisiert wird. Daraus entsteht eine helle leuchtende Gaskugel, die oft einen Durchmesser von mehreren hundert Metern aufweisen kann. Der die Erscheinung verursachende sehr viel kleinere Meteoroid wird durch die Reibungshitze an der Oberfläche aufgeschmolzen und verliert dadurch mehr als die Hälfte seiner ursprünglichen Masse. Das abgetragene Material wird stark erhitzt und teilweise verdampft, so dass die Spektralfarben der entsprechenden Elemente sichtbar sind (Linienspektren). Bei einigen Meteoren sind daher Farben erkennbar. Das Spektrum reicht von rot über orange-gelb bis blau oder grünlich. Am häufigsten neben weiss oder "blendend hell" werden Feuerkugeln als grünliche Gaskugeln gesichtet. Dies mag dara liegen, dass das menschliche Auge im grünen Spektralbereich am empfindlichsten ist. Reste des abgetragenen Materials, welches nicht verdampft wurde, können noch lange als "Rauchfahne" beobachtet werden. [2]
Man kann sie als Überbleibsel der Entstehung des Sonnensystems bezeichnen. Einige Stücke sind bei der Bildung der Planeten übriggeblieben oder wurden in einer frühen Phase des Sonnensystems von einem bestehenden Planetenkörper abgesprengt. Die meisten sporadischen Meteore stammen aus dem Asteroidengürtel, zwischen Mars und Jupiter, wo sich Gesteinsbrocken von wenigen Zentimetern bis einigen hundert Kilometern Durchmesser tummeln. Werden sie von Ihrer ursprünglichen Bahn abgelenkt, können sie in Richtung des inneren Sonnensystems treiben.
Die Gesteinsstücke folgen einer Bahn, die durch die Schwerkraft der Sonne und der Planeten bestimmt wird. Schneidet das Gesteinsstück die Bahn der Erde wird es zum Meteor.
Die meisten Teile sind nur Staubkorngross und verglühen vollständig beim Eintritt in die Atmosphäre. Grössere Stücke können die heisse Reise durch die dichte Erdatmosphäre überstehen und fallen dann als Meteoriten zu Boden.
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Sporadische Meteore kann man in jeder Nacht beobachten. Tagesperiodische Schwankungen des Auftretens hängen mit der Eigendrehung der Erde (Tageszeit) und der Bewegungsrichtung der Erde auf ihrer Bahn um die Sonne zusammen (vgl. Abb. 1). Befindet sich der Beobachter in Richtung der Erdbewegung (Mitternacht bis Mittag), sieht er mehr Zusammenstösse mit Meteoroiden als bei einem Aufenthaltsort auf der abgewandten Seite (Mittag bis Mitternacht). Dies erklärt die Häufigkeit von Meteoren in den frühen Morgenstunden.
Durch exakte Beobachtungen und Berechnungen gelang es einige Schauer mit einem bestimmten Kometen in Verbindung zu bringen.
So bewegt sich die Erde jedes Jahr am 12. August durch die Hinterlassenschaft des Kometen Swift-Tuttle. Der Entstehende Meteorschauer wird als Perseidenschauer bezeichnet. Es können bis zu 100 Meteore pro Stunde beobachtet werden. Die Dichte der aus Kometen stammenden Partikel beträgt lediglich 0.3g/kubikzentimeter. Dies bedeutet das die Teilchen eine sehr feine Struktur besitzen, die die Reise durch die Atmosphäre nur Bruchteile von Sekunden übersteht.
Die Bezeichnung der Meteorschauer wird von den Sternbildern abgeleitet, von denen die Meteore scheinbar ausgehen. Im Fall der Perseiden ist es das Sternbild Perseus. Diesen Ausgangspunkt bezeichnet man als Radiant (vgl. Abb. 2)
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Die Grafik zeigt den Radiant des Leoniden-Meteorstromes im Sternbild Leo.
Obwohl sich die Partikel parallel durch den Weltraum bewegen, macht es für uns den Eindruck als ob sie aus einem einzigen Punkt entspringen würden. Diese Wahrnehmung hängt mit der Perspektive zusammen von der aus wir die Meteore beobachten.
Da wir uns mit der Erde um die Sonne bewegen, bleibt der Radiant gegenüber den Sternbildern nicht stationär. Der exakte Punkt des Radiants hängt also mit dem Beobachtungsdatum zusammen.
Der Korridor auf dem sich die Teilchen bewegen, hat einen Durchmesser von einigen tausend Kilometern. Die Konzentration der Partikel variiert bei jedem Meteorstrom, so können die unterschiedlichen Meteor-Raten erklärt werden.
Einige der Schauer haben ein scharf definiertes Maximum, das nur wenige Stunden dauert. Andere sind über meherere Tage sehr aktiv. So können z.b. die Perseiden auch einige Tage vor und nach dem eigentlichen Maximum beobachtet werden.
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