Meteor

Das Wort Meteor kommt von altgriechisch μετέωρος metéōros, deutsch ‚in der Luft schwebend‘, wo es ursprünglich auch Erscheinungen am Himmel und damit manche Himmelskörper umfasste (Neutrum Plural μετέωρα in der Bedeutung „Himmelserscheinungen“).[1][2] Viele derartige Erscheinungen wurden bereits in der Antike zum Beispiel von Aristoteles in seinem Werk Meteorologie beschrieben.[3] Die heutige Meteorologie und Klimatologie befasst sich mit Beobachtung und Beschreibung des Wettergeschehens in der Atmosphäre und nur am Rande mit den damit zusammenhängenden Leuchterscheinungen. Heute umfasst der Begriff in diesem Fachgebiet primär die atmosphärische Optik und Atmosphärenphysik der Schwebeteilchen (Aerosole und atmosphärisches Wasser).

Abgesehen von den oben genannten Meteoroiden, die das Aufleuchten von Sternschnuppen in der Hochatmosphäre hervorrufen, unterscheidet zum Beispiel der Deutsche Wetterdienst in der Atmosphäre folgende Kategorien von Meteoren, die gegebenenfalls sichtbar sein können:

• Elektrometeore im Zusammenhang mit geladenen Teilchen
• Hydrometeore im Zusammenhang mit Wasser in den Aggregatzuständen fest und flüssig
• Lithometeore im Zusammenhang mit Schwebeteilchen, die nicht aus Wasser bestehen
• Photometeore, hervorgerufen durch Reflexion, Brechung, Beugung oder Interferenz von Licht.

Begleiterscheinungen von Erdbeben werden nicht zu den Meteoren gezählt, obwohl sie Erdbebenlichter oder Donnergeräusche in der Atmosphäre verursachen können. Auch variable Leuchtphänomene außerhalb der Erde, wie Kometen, veränderliche Sterne oder Novae, zählt man nicht dazu.

Bei den Meteoren handelt es sich überwiegend um Naturerscheinungen, einige sind jedoch anthropogenen Ursprungs, beispielsweise Kondensstreifen von Flugzeugen, Rauch aus Schornsteinen, Industrieschnee oder Iridium-Flares, die durch Spiegelung der Sonnenstrahlung an Satelliten entstehen.

Meteoroide sind meist Staubkörner, kleine Metall- oder Gesteinskörner aus dem interplanetaren Raum, von denen pro Tag etwa 10 Milliarden vom Weltall aus mit einer Gesamtmasse von 10 bis 150 Tonnen[4][5][6][7][8] in die Atmosphäre der Erde einfallen. Wegen ihrer enormen Geschwindigkeit von etwa 11,2 bis 72 km/s – je nach Einfallswinkel zur Bahnbewegung der Erde – verdampfen die meisten in etwa 80 Kilometer Höhe durch Luftreibung; dabei ionisieren sie die Luftmoleküle, was helle Leuchtspuren hervorruft.

Meteorstrom, einige Minuten belichtet

Ein Perseiden-Meteor

Der überwiegende Teil der Meteore ist interplanetaren Ursprungs; nur sehr wenige erreichen die Erde aus dem interstellaren Raum. Wie die Erde und die anderen Planeten die Sonne umkreisen, so umkreisen auch Meteorströme die Sonne.

Neben einzeln auftretenden Meteoren (sporadische Meteore) gibt es Meteorströme. Diese entstehen, wenn die Erde die Flugbahn eines Kometen kreuzt. Da für den Beobachter der Eindruck besteht, als träfen sich die Spuren all dieser Meteore in einem Punkt, wenn man sie entgegengesetzt der Bewegungsrichtung verlängert, sind die Meteorströme nach dem Sternbild benannt, in dem dieser Radiant liegt.

Bekannte Meteorströme sind die Quadrantiden im Januar, die Perseiden im Juli und August, die Leoniden im November sowie die Geminiden im Dezember. Besonders sternschnuppenreich sind in der Regel die Tage zwischen dem 8. und dem 14. August, wenn aus dem Sternbild Perseus die „Perseiden“ auf die Erde „regnen“.

Wenn die Flugrichtung eines Meteors genau zum Beobachter weist, sieht er nur ein kurzes, bewegungsloses Aufleuchten, das oft als Täuschung angesehen wird. In Amateurkreisen wird es Blitzer genannt und seit einigen Jahren in Statistiken dokumentiert.

Meteorartige Leuchterscheinungen können auch von Erdsatelliten sowie Raketenteilen (Weltraumschrott) beim Wiedereintritt in die Erdatmosphäre hervorgerufen werden. Sie sind jedoch wesentlich langsamer, daran kann man sie von Meteoren unterscheiden.

Effekte

Abbremsung eines Meteors in der Atmosphäre.

Der auftretende Leuchteffekt entsteht dabei nur zum kleinen Teil durch das Verglühen des Teilchens selbst, denn Meteore leuchten in über 100 Kilometern Höhe. Durch Luftreibung und abdampfendes Material bildet sich hinter dem Körper eine Plasmaspur, die durch strahlende Rekombination angeregter Elektronen der Luftatome leuchtet. Die Spuren können daher noch leuchten, nachdem der Meteoroid bereits verglüht ist. Sie lassen sich anhand der Reflexion von Funkwellen am leitfähigen Plasma noch minutenlang nachweisen (Meteorscatter).[9] Der Bereich der angeregten Teilchen ist nur wenige Millimeter breit. Da sich die Teilchen jedoch für etwa 0,7 Sekunden im angeregten Zustand befinden, können sie sich bis zu 300 Meter vom Ort der Kollision entfernen, sodass eine mehr oder weniger breite Leuchtspur entsteht.[10] Die durch Meteore hervorgerufenen Leuchteffekte werden vom Europäischen Feuerkugelnetz systematisch beobachtet und aufgezeichnet.

Außer der sichtbaren Erscheinung sind bei größeren Meteoren manchmal auch Geräusche wahrnehmbar – etwa als fernes Donnergrollen (wegen der niedrigen Schallgeschwindigkeit aber erst nach einigen Minuten) – doch manchmal auch nach sehr kurzer Zeit. Letzteres Phänomen wurde oft für eine Einbildung gehalten, weil man normalerweise bei jeder nahen Leuchtspur (wie bei einem Feuerwerk) eine Art Zischen hört. Heute geht man davon aus, dass die Geräusche durch niederfrequente Radiowellen erzeugt werden können, die durch Verwirbelungen im durch den Meteor hervorgerufenen Plasma zusammen mit dem Erdmagnetfeld entstehen (siehe Magnetohydrodynamik).

Meteore werden fast unabhängig von ihrer Eintrittsgeschwindigkeit durch den zunehmenden Luftwiderstand gebremst, wie im Diagramm rechts zu sehen ist. Eine höhere Masse bei gleichbleibender Dichte verschiebt alle Graphen lediglich nach links.

Helligkeitsentwicklung

Beispiel einer Sternschnuppe mit einer Spurlänge von zwei Bogengrad vom Sternbild Stier (Taurus, rechts oben) durch das Sternbild Eridanus (Eri) bis in das Sternbild Orion im Vergleich zu benachbarten Sternen vierter bis neunter Größenklasse.
Die folgenden Sterne sind mit ihrer scheinbaren Helligkeit gekennzeichnet:
4^m = μ Eri (mit farbiger Szintillation)
5^m = c Eri
6^m = HIP 21718 Eri
7^m = HS Eri
8^m = HIP 22270 Ori
9^m = HIP 22316 Ori

Wenn ein Meteor sehr hell wurde, bedeutet es nicht zwangsläufig, dass der Eindringling recht groß war. Lediglich die Ablation des eindringenden Materials pro Zeitspanne bestimmt die Helligkeit des Meteors. Wird plötzlich sehr viel Material pro Zeitspanne vom Meteoroid abgetragen, wird der Meteor zwar bedeutend heller, aber der Eindringling verliert nun auch viel schneller Masse. Genau aus diesem Grund kommt es oft vor, dass Meteoroide aus weichem Material (zum Beispiel kometare Objekte) in sehr kurzer Zeit in einem spektakulären Boliden aufgehen und andere harte Materialien (beispielsweise steinige Objekte) in einer viel lichtschwächeren Feuerkugel verbraucht werden. Meteore beginnen schwach und steigern sich in ihrer Leuchtkraft. Das Ende der Lichterscheinung tritt meist plötzlich ein und bedeutet einen rapiden Helligkeitsabfall. Die scheinbare Helligkeit kann durchaus stark schwanken.

Die Erforschung der Meteore hat in der Astronomie eine lange Tradition. Die durch freiäugige Beobachtung der Flugbahn oder durch spezielle Meteorkameras ermöglichte Bahnbestimmung gibt Einblick in die Herkunft dieser Kleinkörper, die praktisch alle aus dem Sonnensystem stammen. Sie sind zum überwiegenden Teil Reste von früheren, aufgelösten Kometen oder durch Kollisionen anderer Kleinkörper entstanden. Die bisweilen auf die Erdoberfläche herabfallenden Meteorite sind wichtige Zeugen aus der Frühzeit des Sonnensystems.

Der beobachtete Helligkeitsverlauf der Leuchterscheinung und eventuelle Spektroskopie lässt Rückschlüsse auf die Art des Materials und seine Festigkeit zu. Bis etwa 1950 war die Analyse des Verglühens von Meteoren auch eine der wenigen Möglichkeiten, die Dichte und Zusammensetzung der Hochatmosphäre zu untersuchen. Aus der Abschätzung des sogenannten Dunkelflugs (Flugbahn nach Aufhören der Leuchterscheinung) lassen sich bisweilen auf die Erde gefallene Bruchstücke finden, die als Eisen- oder Steinmeteorite manche Auskünfte über die Bildung der frühen Protoplaneten geben.

Meteorforschung wird seit etwa der Mitte des 19. Jahrhunderts betrieben und gab auch Anlass zur Gründung einiger Astrovereine und der Astronomischen Büros in Siebenbürgen und Wien. Um 1870 gelang dem Mailänder Astronomen Giovanni Schiaparelli (der v. a. durch die Entdeckung der Marskanäle bekannt wurde) der Nachweis, dass die Meteorströme auf den Zerfall von Kometen zurückgehen.

Im volkstümlichen Aberglauben vieler Länder hat jemand, der zufällig eine Sternschnuppe am nächtlichen Himmel sieht, einen Wunsch frei, der angeblich in Erfüllung geht. Sobald man die Sternschnuppe gesehen hat, solle man die Augen schließen und sich etwas wünschen. Wichtig sei, dass man als einziger diese Sternschnuppe gesehen hat und niemand anderem von dem Wunsch erzählt, da er sonst nicht in Erfüllung gehe.[13]

In Schlesien, der Oberpfalz und in Böhmen existierte der Glaube, dass man dort einen Schatz findet, wo eine Sternschnuppe zur Erde fällt. Dieses Motiv ist auch noch im Märchen Die Sterntaler anzutreffen.[14]

• Liste von Meteoriten
• Meteorstation
• Fallrate
• Megacryometeor
• Meteorastronomie
• Bahnbestimmung von Kometen

• Carl Jacob Christoph Joseph Diruff: Ideen zur Naturerklärung der Meteor- oder Luftsteine. Dieterich, Göttingen 1805 (Digitalisat).
• Heinrich Müller: Vater Beresfort’s naturhistorische Unterhaltungen mit seinen Söhnen über die Wunder, die Pracht und den Nutzen der Meteore. Anleitung zur Betrachtung und Kenntniß großer, mächtiger, freundlicher u. ergötzlicher Naturerscheinungen. Krappe, Leipzig 1837 (Digitalisat).
• Cuno Hoffmeister: Meteore, ihre kosmischen und irdischen Beziehungen. Akademische Verlagsgesellschaft, Leipzig 1937.
• Cuno Hoffmeister: Meteorströme. J. A. Barth Verlag, Leipzig 1948.
• Jürgen Rendtel: Sternschnuppen. Urania Verlag 1991, ISBN 3-332-00399-2
• Robert Hawkes, Ingrid Mann, Peter Brown: Modern Meteor Science. An Interdisciplinary View. Berlin 2005, ISBN 1-4020-4374-0.
• Edmond Murad, Iwan P. Williams: Meteors in the earth’s atmosphere – meteoroids and cosmic dust and their interactions with the earth’s upper atmosphere. Cambridge Univ.Press, Cambridge 2002, ISBN 0-521-80431-0.
• O. Richard Norton, Lawrence A. Chitwood: Field guide to meteors and meteorites. Springer, London 2008, ISBN 978-1-84800-156-5.
• Jürgen Rendtel, Rainer Arlt: Meteore. Oculum-Verlag 2012, ISBN 978-3-938469-53-8.
• Emil Adolf Roßmäßler: Die Sternschnuppen-Nächte des 12. und 13. November. In: Die Gartenlaube. Heft 45, 1853, S. 492–493 (Volltext [Wikisource] – Des Schulmeisters emerit. Johannes Frisch an seinen ehemaligen Schüler. 15. Brief).

Commons: Meteor – Album mit Bildern, Videos und Audiodateien

Wiktionary: Meteor – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Wiktionary: Sternschnuppe – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

• Sternschnuppe bzw. Meteor im Astrolexikon
• Sternschnuppen-Highlights, Der Meteorschauer-Kalender
• Feuerkugel über Berlin
• Meteore. Arbeitskreis Meteore e. V.
• Chr. Pinter: Blitzender Kometenschmutz – Über die Rolle der Perseiden und Leoniden in der Forschungsgeschichte. (Memento vom 19. April 2005 im Internet Archive)
• Meteor Echoes. Spaceweather Radio
• International Meteor Organization

1. Meteor. In: Digitales Wörterbuch der deutschen Sprache. Abgerufen am 14. August 2017
2. Wilhelm Gemoll: Griechisch-Deutsches Schul- und Handwörterbuch. G. Freytag Verlag / Hölder-Pichler-Tempsky, München/Wien 1965.
3. Meteorologie von Aristoteles; auf classics.mit.edu.
4. Dauna Coulter: What’s Hitting Earth? NASA, 1. März 2013, abgerufen am 15. Juli 2016.
5. Tony Phillips: The Sky is Falling. NASA, 28. April 2006, abgerufen am 15. Juli 2016.
6. Meteor. In: National Geographic Encyclopedia. National Geographic Society, abgerufen am 15. Juli 2016.
7. Kelly Beatty: How much space debris falls into Earth’s atmosphere every year? National Geographic Society, 21. Juli 2006, abgerufen am 15. Juli 2016. Anmerkung: 40000 metric tons per year / 365 ≈ 109 metric tons per day
8. Arnold Hanslmeier: Einführung in die Astronomie und Astrophysik. 2. Auflage. Springer Spektrum, 2007, ISBN 978-3-8274-1846-3, S. 198.
9. Meteore nhm-wien.ac.at; Meteor-Radar, Livestream von NHMWien @youtube; abgerufen am 1. Juli 2018.
10. Die Spur der Feuerbälle. Auf: wissenschaft.de vom 13. September 2007.
11. Richard-Heinrich Giese: Einführung in die Astronomie. Wissenschaftliche Buchgesellschaft, Darmstadt 1981, ISBN 3-534-06713-4.
12. ZHR – Abkürzung für Zenithal Hourly Rate. Sie gibt an, wie viele Meteore pro Stunde ein Beobachter bei absolut klarem und dunklem Himmel sähe, wenn der Radiant (aus dem der Meteorstrom kommt) im Zenit (also senkrecht über dem Beobachter) stehen würde.
13. Andrea Schorsch: Lang gepflegter Aberglaube: Warum Sternschnuppen Glück bringen n-tv.de, 12. August 2013, abgerufen am 9. September 2016.
14. Artikel „Sternschnuppe“, Handwörterbuch des deutschen Aberglaubens, S. 23097