Meteoriten

Ein Meteorit ist ein Steinkörper kosmischen Ursprungs, der den Erdboden erreicht hat, indem er die Erdatmosphäre durchquert hat. Er besteht oftmals aus Silikatmineralen oder Eisen-Nickel-Legierungen. Unabhängig von ihrer chemischen Zusammensetzung werden Meteoriten zu den Gesteinen gezählt. Der Begriff Meteoroid beschreibt hingegen den Ursprungskörper, solange er sich im Weltraum befindet. Beim Eintritt in die Erdatmosphäre erzeugt er eine Leuchterscheinung, die als Meteor bezeichnet wird. Der Meteoroid verglüht entweder als Sternschnuppe in der Atmosphäre oder erreicht als Meteorit den Boden. Das Wort "Meteorit" leitet sich ab von der griechischen Sprache ab und bedeutet "emporgehoben" bzw. "hoch in der Luft". Bis zur Mitte des 20. Jahrhunderts wurden Meteoriten überwiegend Meteorsteine genannt. Auch die Bezeichnungen Aerolith (Luftstein) oder Uranolith (Himmelsstein) waren gebräuchlich. Bis Anfang der 1990er Jahre wurden die heute als Meteoroiden bezeichneten Objekte - ebenso wie die zur Erdoberfläche gelangten Überreste dieser Objekte - als Meteoriten geführt. Eigentlich möchte man diese Himmelsobjekte nicht im Bild haben. Wenn es dann doch einmal passiert, bleibt trotzdem eine gewisse Faszination zurück.

Meteoriten bilden sich in unserem Sonnensystem. Sie ermöglichen es wertvolle Einblicke in dessen Frühzeit zu bekommen. Meteoroiden, die aus dem Sonnensystem stammen, haben im Bereich des Erdorbits eine maximale heliozentrische Geschwindigkeit von etwa 42 km/s. Da die Bahngeschwindigkeit der Erde etwa 30 km/s beträgt, sind Relativgeschwindigkeiten von maximal 72 km/s oder 260.000 km/h möglich. Beim Eintritt in die Erdatmosphäre werden die Meteoriten sehr stark abgebremst, wobei sie an der Oberfläche teilweise so erhitzt werden, dass sie schmelzen bzw. verdampfen. Da der Sturz durch die Erdatmosphäre nur einige Sekunden dauert, kann sich das Innere vor allem größerer Meteoriten nicht nennenswert erwärmen. Erst nach dem Aufschlag kann die an der Oberfläche entstandene Reibungswärme in das Innere durch Wärmeleitung abgegeben werden. Da das Volumen der erhitzten Oberfläche im Verhältnis zum Gesamtvolumen jedoch meist klein ist, bleibt das Innere relativ kühl und unverändert.

Nach ihrem inneren Aufbau werden Meteoriten in undifferenzierte und differenzierte Meteoriten unterteilt. Undifferenzierte Meteoriten enthalten die ersten und somit ältesten schweren chemischen Elemente, die im Sonnensystem durch Kernfusion entstanden. Sie sind die bei weitem am häufigsten gefundenen Meteoriten und werden Chondrite genannt. Die differenzierten Meteoriten stammen dagegen überwiegend von Asteroiden, einige auch vom Mars oder unserem Mond. Das heißt, sie werden von Himmelskörpern abgesondert, die wie die Erde durch Schmelzprozesse einen schalenartigen Aufbau aufweisen. Differenzierte Meteoriten lassen sich wiederum unterteilen in die nichtchondritischen Steinmeteoriten, die man auch Achondrite nennt, und die aus einer Eisen-Nickel-Legierung bestehenden Eisen-Meteoriten. Erstere stammen aus dem Mantel, letztere aus dem Kern der Asteroiden. Daneben gehören auch die Stein-Eisen-Meteoriten zu den differenzierten. Sie stammen aus dem Übergangsbereich zwischen Kern und Mantel.

Die meisten Meteoriten sind Bruchstücke von Asteroiden und stammen aus dem Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Durch Kollisionen wurden sie von ihrem Mutterkörper losgeschlagen. Die typischen Widmanstätten-Figuren in Eisen-Nickel-Meteoriten können zum Beispiel nur entstehen, wenn ein geschmolzener metallischer Körper sehr langsam, über Millionen von Jahren abkühlt. Solche Abkühlzeiten werden nur im Kern von Himmelskörpern erreicht, wie in Asteroiden. Neben einzeln auftretenden (sporadischen) Meteoren gibt es Meteorströme (auch Meteorschauer oder Sternschnuppenschwarm). Sie sind eine Häufung von Sternschnuppen zu gewissen Jahreszeiten, wobei die Bahnen dieser Kleinkörper im Raum parallel verlaufen. Besonders bekannte, jährlich wiederkommende Meteorschauer, sind beispielsweise die Perseiden (Herkunft: Komet 109P/Swift-Tuttle), Leoniden (Herkunft: Komet 55P/Tempel-Tuttle) und die Geminiden (Herkunft: Asteroid 3200 Phaethon). Alle Sternschnuppen eines Meteorschauers scheinen dabei aus demselben Punkt am Himmel herzukommen, dem Radianten. Die Benennung der Meteorschauer erfolgt meist nach dem Sternbild, in dem dieser Radiant liegt (z. B. Perseiden: Sternbild Perseus).