Asteroide, Asteorite, Meteoriten, Tunguskaereignis

Unter Asteroiden versteht man Himmelskörper mit Durchmessern von einigen zig Metern bis etwa 1.000 km. Sofern sie auf der Erde einschlagen, werden sie als Asteroiten bezeichnet. Größere Objekte gelten als Klein- bzw. Zwergplaneten. Sie bestehen hauptsächlich aus Gestein, Metall oder aus beiden. Einige Asteroiden enthalten auch Wasser und organische Verbindungen. Etwa 90% der Asteroiden kreisen im Asteroidengürtel zwischen dem Mars und dem Jupiter auf kepplerschen Bahnen um die Sonne. Man nimmt an, dass es sich dabei um die Überreste eines ehemaligen Planeten handelt.

Aber dieser Ansicht wird auch widersprochen und andere Wissenschaftler gehen davon aus, dass sich die Materie bei der Entstehung des Sonnensystems vor ca, 4,3 Milliarden Jahren nicht zu einem Planeten zusammengefunden hatte und die Asteroiden gleichsam in einer Vorstufe der Plantenentwicklung stehen geblieben sind. Den ersten Asteroiden entdeckte am 1. Januar 1801 der italienische Astronom Giuseppe Piazzi. Eswar der heutige Zwergplanet Ceres.

Etwa 650.000 - der vermutlich vielen Millionen - Asteroiden sind mittlerweile mit ihren Bahnen bekannt und von den Astronomen sogar mit Buchstaben und Nummern - hin und wieder auch mit Namen - gekennzeichnet worden. Die Asteroiden werden in drei Hauptgruppen unterteilt: dunkle und kohlenstoffhaltige (ca.75%) - als C-Asteroiden bezeichnet- , helle und aus metallreichem Silikatgestein bestehende (ca. 17%) - als S-Asteroide bezeichnet - und solche, die vornehmlich aus Eisen-Nickelverbindungen bestehen - als M-Asteroide bezeichnet.
Hinweis
Der 30. Juni jeden Jahres ist seit 2016 der Internationale Tag der Asteroiden.
Die Vereinten Nationen haben den Tag der Tunguska-Katastrophe (siehe unten) gewählt, um die Gefahren durch einen Einschlag auf der Erde mehr ins Bewusstsein der Menschen zu rufen.

Asteroid 2004 BL86
Dieser ca. 500 m große Asteroid passierte am 26. Januar 20015 in einer Entfernung von ca. 1,2 Mio. Kilometern die Erde, was etwa der dreifachen Entfernung der Erde vom Mond entspricht.
Wäre der Himmelskörper auf der Erde eingeschlagen, so wäre eine Fläche von rund 1 Mio. km² zerstört worden - das entspricht in etwa dem Dreifachen der Fläche von Deutschland.

Asteroid 2012 DA14
Nach einer Mitteilung der NASA erreichte der Asteroid mit der Bezeichnung 2012 DA14 am 15. Februar 2013 gegen 20:26 Uhr seinen geringsten Abstand von der Erdoberfläche.
Dieser Mitteilung zufolge flog der Asteroid mit einem Durchmesser von rund 45 m in einem Abstand von ca. 28.000 km an der Erde vorbei. Es sei erwähnt, dass sich geostationäre Satelliten in einer Höhe von ca. 35.800 km befinden. So befindet sich der Satellit "Meteostat" in einer Höhe von 36.000 km über dem Äquator. Die nächste Annäherung an die Erde wird erst am 16. Februar 2046 stattfinden.
Der Asteroid kam damit der Erde extrem nahe - er schlug aber nicht ein. Wäre er eingeschlagen, hätte z.B. einen Krater mit einem Durchmesser von ca. 3 km hinterlassen.

Man bezeichnet die Objekte, die eine Gefahr für die Erde darstellen als NEO`s (Near Earth Objects). Sie werden dann als PHA`s (Potentially Hazardous Asteroids), also als potenziell gefährliche Asteroide, bezeichnet, sofern sie einen Durchmesser von mehr als 150 m besitzen und sie sich auf ihrer Bahn der Erde auf weniger als 7,5 Mio. km nähern können, das ist mehr als die fünfundzwanzigfache Entfernung der Erde zum Mond. Das Minor Planet Center der International Astronomic Union listete Anfang April 2009 rund 1.050 PHA`s auf - bei einer geschätzten Gesamtzahl von ca. 2.500.
Monatlich treffen im Mittel drei Objekte mit einer Größe um 1 m auf der Erd- bzw. Meeresoberfläche auf. Einmal im Jahr ein Objekt mit einer Größe von rund 3 m und alle tausend Jahre ein Objekt mit einer Größe von ca. 100 m. Ein 100 m großer Asteroit würde wohl zur Zerstörung einer ganzen Stadt führen.
Die Gefahr bzw. die Wirkung eines Asteroideneinschlags auf der Erde hängt von der Größe, der Masse, der Geschwindigkeit sowie der Zusammensetzung des Asteroiden ab. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die kinetische Energie mit dem Quadrat der Geschwindigkeit wächst.
Asteroiten, die größer als 500 m sind, würden nach einem Einschlag einen Krater mit einem Durchmesser von ca. 10 km und zu schweren globalen Auswirkungen führen - und wahrscheinlich das Leben eines ganzen Kontinent zerstören. Ein 10 Kilometer großer Himmelskörper würde wahrscheinlich nahezu alles Leben auf der Erde auslöschen.

Es gibt zwei Maßsysteme, um die Einschlagswahrscheinlichkeit sowie die Auswirkungen eines derartigen Einschlags mathematisch zu erfassen.
Es sind dies die Turiner-Skala und die Palermo-Skala.

Ein Meteoroid ist ein kosmischer Kleinkörper, der sich im Prinzip von einem Asteroiden nur durch seine Größe unterscheidet und oft ein Bruchstück eines Asterioden ist. Ein Meteorid besteht meist aus Gestein oder Metall. So gibt es reine Gesteinskörper, reine Eisen- und Nickelkörper und Mischformen aus beiden. Die Größe reicht von wenigen Zentimetern bis zu einigen Metern, wobei die Abgrenzung zu den Asteroiden fließend ist. Im All umherfliegend werden sie als Meteoroide, in der Atmosphäre als Meteore (Altgriechisch: in der Luft schwebend) und am Boden als Meteorite bezeichnet. Sofern sie in der Atmosphäre verglühen, werden sie volkstümlich auch als Sternschnuppen bezeichnet.
Die Erde wird ständig von einem Schauer aus Meteoroiden getroffen, die aber meist in der Lufthülle verglühen. Aber selbst, wenn sie die Erde erreichen sollten, richten sie aufgrund ihrer geringen Größe nur in der unmittelbaren Umgebung ihres Aufschlagsortes Schäden an.
Eine Sensation war der Fund eines ca. 30 kg schweren und ca. 4,5 Milliarden alten Meteoriten, der viele Jahre unerkannt in einem Garten in Blaubeuren im Alb-Donaukreis in Baden-Württemberg gelegen hatte. Es ist der größte Meteorit, der bisher in Deutschland gefunden wurde.

Für große Aufregung sorgte am 15. Februar 2013 ein Meteorit, der mit einer Geschwindigkeit von 15 bis 20 km/s auf die Erdatmosphäre traf und dort in einer Höhe von ca. 30 km explodiert war. Seine Überreste gingen in der Region der russischen Millionenstadt Tscheljabinsk im Ural - ca. 1.500 km östlich von Moskau - nieder. Die einige Kilogramm schweren Explosionsreste sowie die Explosions-Druckwelle beschädigten eine Reihe von Gebäuden, darunter eine Schule und eine Fabrik. Durch die Druckwelle wurden über 1.000 Menschen - u.a. durch umher fliegendes Glas - verletzt..
Der nach Aussagen der NASA ca. 15 m große Meteorid wog vor seinem Eintritt in die Erdatmosphäre wahrscheinlich einige Tausend Tonnen.

Soferen ein Himmelskörper auf der Erde aufschlägt, ist die dabei freigesetzte Energie das Maß für die zu erwartenden Zerstörungen. Exemplarisch, sei diese Energie des oben beschriebenen Asteroiden 2012 DA14 dargestellt.
Die Energie wird dabei nicht nur in Joule*, sondern in Tonnen oder Kilotonnen des Sprengstoffs TNT (Trinitrotuluol) angegen. So betrug beispielsweise die Sprengkraft der A-Bombe rund 15 kt TNT (kt = Kilotonne = 1.000 Tonnen).
In der Literatur findet man für die Sprengkraft von 1 kT TNT einen Wert von 4,184·10¹² Joule.
Nach Angaben der NASA betrug die Masse des Asteroiden 2012 DA14 rund 130.000 Tonnen = 130.000.000 kg = 130·10⁶ kg und seine Geschwindigkeit rund 8 km/s = 8.000 m/s.

Die kinetische Energie, mit der dieser Asteroid auf die Erdatmosphäre auftreffen würde, berechnet sich wie folgt:

E_kin = m/2·v²

Mit:
m/2 = 65·10⁶ kg
v² = 8.000² = 64·10⁶m²/s²

ergibt sich:

E_kin = 4.160·10¹²Joule

Vergleich mit der Hiroshima-Bombe
Wie erwähnt, besaß die Bombe von Hiroshima eine Sprengkraft von etwa 15 kT TNT. Das ist das 15-fache des Wertes von 1 kT TNT (4,184·10¹² Joule) also:
15·4,184·10¹² Joule = 62,8·10¹² Joule.
Sofern man den Wert der Sprengkraft des Asteoriden durch den Wert der Sprengkraft der Hiroschma-Bombe dividiert, erhält man den Wert, um den die Sprengkraft des Asteroiden größer als die der Hiroshima-Bombe ist. Es ergibt sich:

Der Asteroid hätte beim Eintreten in die Erdatmosphäre eine Sprengkraft, die rund 66 mal so groß wäre, wie die der A-Bombe von Hiroshima.

*Anmerkung zum Joule
Ein Joule sind etwa ca. 0,239 Kalorien. Seit 1969 ist die Kalorie jedoch offiziell durch das Joule ersetzt worden.
Das Joule berechnet sich aus der Gleichung:
Energie = Arbeit = Kraft mal Weg.
Sofern man für die Kraft 1 Newton = 1 kg·m/s² und für den Weg 1m einsetzt ergibt sich ein Joule:
1 J = 1 kg·m/s²· m

Am 30. Juni 1908 gab es im Tunguska-Gebiet in Sibirien eine schwere Explosion mit einer weithin sichtbaren Lichterscheinung. Untersuchungen ergaben, dass auf einer Fläche von rund 2.000 km² massive Zerstörungen zu beobachten waren, so wurden Bäume entwurzelt oder völlig ihrer Zweige beraubt und in der ca. 65 km entfernten Siedlung Wanawara im Gebiet Krasnojarsk wurden Fenster und Türen zerstört. Wahrscheinlich wurden viele Millionen Bäume zerstört. Die Anzahl an Toten wird dagegen - aufgrund der geringen Einwohnerzahl - nur auf weniger als 10 geschätzt.

Der Barringer Krater liegt in der Wüste von Arizona. Es handelt sich hiebei um einen Krater mit einem Durchmesser von rund 1,5 km mit einem rund 30 m hohen Felsrand. Ursprünglich war er ca. 170 m tief. Der Krater rührt von dem Einschlag eines eisenhaltigen Meteoriten mit einem Durchmesser von ca. 50 m - der hier vor rund 50.000 Jahren einschlug - her. Die Masse des Meteoriten wird mit 300.000 Tonnen angegeben. Die Tatsache, dass es sich um den Krater eines Meteoriteneinschlags handelt, wurde um 1960 von dem US-amerikanischen Geologen und Astronomen Eugene Merle Shoemaker (1928-1997) geliefert.

Das Nördlinger Ries ist ein nahezu runder Krater mit einem Durchmesser von ca. 24 km. Es liegt im Bayerischen Landkreis Donau-Ries und im Landkreis Oberalbkreis in Baden Württemberg. Der noch heute besonders aus der Luft gut zu erkennende Krater ist der Einschlagsort eines Asterioten, der hier etwa vor 14 bis 14, 5 Mio. Jahren einschlug.
Erst im Jahr 1960 konnten die US-Amerikaner Edward Shao und Eugene Merle Shoemaker (1928-1997) anhand von intensiven Gesteinsuntersuchungen besonders des Suevits nachweisen, dass es sich tatsächlich um ein Ereignis mit dem Einschlag eines Asteroiten gehandelt hat. Suevit (aus dem Lat. von sueva = Schwaben) ist eine Gesteinsart, die nur beim Einschlag von Himmelskörpern entsteht. Es besteht u.a. aus durch hohen Druck und Temperaturen glasartig erstarrtem Granit, Gneis sowie aus den Mineralien Stishovit oder Coesit einer Modifikation des Quarzes.

Der Asteroit hatte wahrscheinlich einen Durchmesser von ca. 700 m und traf auf die Erde mit einer Geschwindigkeit zwischen 15.000 m/s und 50.000 m/s (= 54.000 km/h bzw. 180.000 km/h). Der Krater war zur Zeit seiner Entstehung ca. 500 m tief. Es ist anzunenhmen, dass in einem Umkreis von wenigstens 100 km jegliches Leben ausgelöscht wurde.Menschen oder deren Vorfahren gab es allerdings zu dieser Zeit noch nicht. In den Jahren nach dem Einschlag begann sich in dem Krater ein ca. 400 km² großer See zu bilden, der stark versalzte und in den folgenden 2 Mio. Jahren verlandete und dadurch völlig verschwand
Es sei erwähnt, das das Nördlinger Ries zu den weltweit am besten erhaltenen Einschlagsorten von Himmelskörpern zählt. Das war wohl auch einer der Gründe dafür, dass hier die Astronauten von Apollo 14 und Apollo 17 im Jahr 1970 ein Training in angewandter Geologie absolvierten.

Steinheimer Becken
Sehr viel weniger bekannt ist das ca. 40 km südwestlich vom Nördlinger Ries liegende Steinheimer Becken. Auch dieser heute ca. 3,5 km große Krater ist wahrscheinlich zur gleichen Zeit entstanden. Man nimmt an, dass der Asteroid in der Atmosphäre zerbrach und ein Bruchstück hier einschlug.

Vor etwa 35 Mio. Jahren schlug ein ca. 3 km großer Asteroit in den relativ flachen Uferbereich des Atlantiks im Bereich der heutigen Chesapeake Bay ein, wobei das Epizentrum wohl bei Cape Charles lag - rund 200 km süd-südöstlich von Washington entfernt.
Dabei entstand ein ca. 1,5 km tiefer und ca. 85 km breiter Krater. Bei dem Aufschlag wurde ein Gemenge aus Wasserdampf, heißen Staubresten, heißer Asche und geschmolzenen Gesteinsbrocken hoch in die Atmosphäre geschleudert.

Eine riesige Tsunami rollte auf die Küste Nordamerikas zu und riss alles mit sich, was sich ihr in den Weg stellte. Später prasselten die vorher geschmolzenen und in der Höhe abgekühlten Gesteinsbrocken auf die Erde nieder. Dieser Einschlag war die größte Katastrophe, die den nordamerikanischen Kontinent je getroffen hat. Erst 10.000 Jahre nach dem Einschlag begann sich hier wieder pflanzliches und tierisches Leben zu entwickeln.
Der Krater ist die heutige Chesapeake Bay zwischen Virginia und Maryland gelegen. Im Laufe der folgenden Jahrmillionen setzte sich in dem Krater eine 300 - 500 m dicke Sedimentschicht ab.

Der Chicxulub-Krater ist ein auf der mexikanischen Halbinsel Yucatan gelegener ca. 180 km großer etwa 65 Mio. Jahre alter Krater. Das Zentrum des Kraters befindet sich an dem heutigen Ort Chicxulub Puerto in der Nähe von Merida, wobei der Nordteil des Kraters bis in den Golf von Mexiko hineinreicht.
Es gibt Hinweise, dass der Krater aus mehreren Ringen besteht, wobei der äußerste Ring sogar einen Durchmesser von ca. 300 km besitzen soll. Der Krater wurde erst 1990 anhand von magnetischen Anomalien und Abweichungen des Gravitationsfeldes entdeckt und anhand spezifischer Gesteine wie Coesit und Stishovit (siehe unter Nördlinger Ries) als Einschlagsort eines Himmelskörpers identifiziert.

Vor rund 160 Mio. Jahren waren ein ca. 170 km und ein 60 km großer Asteroid im All zusammengestoßen und hatten etwa 1.000 Asteroidenbruchstücke gebildet, die größer als ein Kilometer waren. Zahlreiche dieser Bruchstücke wurden durch das Gravitationsfeld des Jupiters aus einer Kollisionsbahn mit der Erde abgelenkt. Aber ein etwa 10-15 km großer Asteroitentrümmer gelangte dennoch auf die Erde und schlug mit einer unvorstellbaren Energie vor rund 65 Mio. Jahren in dem besagten Gebiet ein.
Da das Wasser hier zwischen 50 bis 200 m tief war, der Krater aber eine Tiefe von ca. 1,5 km besaß, strömten anfangs riesige Mengen Wasser in das Loch und führten infolgedessen zu einer riesigen Tsunami mit Höhen von über 350 m, die sich innerhalb von rund 24 h über die Ozeane der Erde ausbreitete.
Die lokalen Auswirkungen durch Hitze, Schockwellen, Gesteinsbrocken und eine riesige Tsunami müssen gigantisch gewesen sein. Aber auch global kam es zu verheerenden Auswirkungen, so durch eine extreme Erhitzung der Erdatmosphäre durch kleinere massenhaft auftretende Gesteinsbrocken, die sich aus dem in die hohe Atmosphäre geschleuderten Gasen gebildet hatten. Riesige weltweite Staubwolken mit saurem Regen führten zu mehrere Jahre andauernden so genannten Impaktwintern.
Man schätzt, dass neben den Dinosauriern auch zahlreiche andere Tierarten und viele Pflanzenarten infolge des Einschlags ausgestorben sind.

Vor rund 201 Millionen Jahren schlug ein ca. 1 km großer Eisenmeteorit mit einer Geschwindigkeit von rund 100.000 km/h im heutigen Zentralmassiv in Frankreich ein. Der Name des erst 1967 als Folge eines Meteoritenschlags identifizierten Kraters stammt von der Ortschaft Rochechouart im Département Haute-Vienne - in der Region Limousin - und der Ortschaft Chassenon im Département Charente - in der Region Poitou-Charentes.
Infolge des Einschlags entstand ein Krater mit einer Größe von ca. 50 mal 40 km Bei dem Einschlag verdampften mehrere Milliarden Tonnen Gestein und es kam in West- und Zentraleuropa zu Erdbeben der Stärke 11 auf der Richterskala. Die Beben waren damit rund 1.000-mal stärker als das Seebeben von 2004 vor der Küste von Sumatra. Der Einschlag hatte große Einflüsse auf das "Aussehen" Europas.

• Am 15. September 2007 schlug ein Meteorit in der Nähe des peruanischen Dorfes Carancas - 70 km von La Paz in Peru entfernt - mit einer später errechneten kinetischen Energie von 30 t TNT ein. Er schlug einen ca. 5 m tiefen Krater mit einem Durchmesser von 14 m in den Boden. Menschen kamen dabei nicht zu Schaden, obwohl die in der Nähe des Kraters lebenden Menschen später über Kopfschmerzen und Übelkeit klagten. Es wurde dabei von einem schwefligen Geruch kurz nach dem Einschlag berichtet.
• Etwa 200 vor Christus ist im Chiemgau auf dem Gebiet des heutigen Bayerns und Österreichs wahrscheinlich ein kleinerer Asteroit niedergegangen, der zur Zerstörung größerer Areale des von den Kelten bewohnten Gebiets führte. Da die Kelten in der darauf folgenden Zeit hervorragende Stähle - vor allem für Waffen - verwendeten, vermutet man, dass sie Metalle, die der Asteroit in die Region "mitgebracht" hatte, verwendeten. Diese Theorie ist zwar schön - aber heftig umstritten.
• Der Tswaing-Krater, etwa 40 km nordwestlich von Pretoria in Südafrika gelegen, entstand vor ca. 220.000 Jahren infolge eines ca. 30-50 m großen Asteroiten bzw. Meteoriten. Der Krater ist ca. 1,1 km groß.
• Der Bosumtwi-See ist der mit Wasser vollgelaufene Krater eines 500 m großen Asteoriten, der vor ca. 1,1 Mio. Jahren hier eingeschlagen ist. Der Krater ist ca. 10,5 km groß.
• Im Nordosten Sibiriens jenseits des Polarkreises liegt der Elgygygtyn-See. Der See ist der mit Wasser vollgelaufene etwa 12 km große Krater eines vor etwa 3,6 Mio. eingeschlagenen Asteroiten.
• Der Rote Kamm ist ein ca. 2,5 km großer Krater in der Namib-Wüste in Namibia, der etwa vor 3,7 Mio. Jahren infolge eines Asteroiteneinschlags entstanden ist.
• Im Jahr 2001 wurde der Silverpit-Krater mit einem Durchmesser von ca. 2,5 km in der Nordsee entdeckt. Man schätzt, dass der Asteroiteneinschlag vor ca. 65 Mio. Jahren stattfand. Infolge des Einschlags muss es seinerzeit zu einer gigantischen Tsunamiwelle gekommen sein.
• Der Manicouagan-Krater in Québec (Kanada) entstand vor etwa 214 Millionen Jahren infolge eines Asteroiteneinschlags. Seine ursprüngliche und wahrscheinliche Größe von ca. 100 km ist durch Erosionen auf rund heutzutage 70 km geschrumpft.
• Der Wilkeslandkrater unter der Antarktischen Eisdecke wurde erst im Jahr 2006 entdeckt. Er besitzt einen Durchmesser von ca. 480 km und entstand vermutlich aufgrund eines Asteroiteneinschlags vor etwa 250 Millionen Jahren.
• Der größte Krater, der aufgrund eines Asteroriteneinschlags in Europa entstand, ist der etwa 50 km große Siljan-Krater in Schweden. Er entstand vermutlich vor ca. 360 Millionen Jahren
• Ein Krater aus den Anfängen der Erdgeschichte ist das etwa 200 km große Sudbury-Becken in Ontario (Kanada). Es entstand vor wahrscheinlich etwa 1,9 Milliarden Jahren.
• Ein alter Einschlagkrater aus den Anfängen der Erde ist der etwa 320 km lange und 180 km breite Vredefort-Krater. Infolge der langen Zeit seiner Existenz ist er heutzutage nur noch etwa 50 km groß. Er befindet sich in der Nähe des Witwatersrand-Gebirges bei Vredefort in Südafrika. Der Einschlag dieses sehr großen Asteroiten fand vor etwa 2 Milliarden Jahren statt.
• Yarrabubba-Krater. Dieser nur mit besonderen Metoden entdeckte Krater liegt im Bundesstaat Western Australia. Der Krater mit einem Alter von rund 2,2 Mrd. Jahren besaß beim Einschlag eines mehrere Kilometer großen Himmelskörpers einen Durchmesser von rund 70 km. Der Krater ist bisher das älteste Zeugnis eines Meteoriteneinschlags.