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Welt der Wissenschaft: ASTEROIDENABWEHR: Achtung Einschlag!

Kometen und Asteroiden sind ein hochinteressantes Forschungsfeld, aber auch eine bislang eher unterschätzte Ursache für gewaltige Naturkatastrophen durch die Kollision dieser Objekte mit der Erde. Welche Möglichkeiten zur Abwendung eines solchen Ereignisses überhaupt bestehen, soll hier aufgezeigt werden.
Immer wieder sorgen Asteroiden für Schlagzeilen in den Medien, wenn ein Objekt entdeckt wurde, bei dem eine gewisse Wahrscheinlichkeit besteht, dass es mit unserer Erde zusammenstoßen könnte. Schnell geistern dann Szenarien und wilde Vorstellungen dessen durch die Öffentlichkeit, was denn zu tun sei, wenn ein Himmelskörper wirklich Kurs auf den Blauen Planeten nimmt. In diesem Artikel möchte ich realistische Methoden zur Abwehr von Asteroiden behandeln. Einschläge von Asteroiden und Kometen auf der Erde – und anderen Objekten des Sonnensystems – sind natürliche Vorgänge. Die Auswirkungen solcher Ereignisse, die man auch »Impakte« nennt, reichen vom Eindringen kleinster Staubteilchen in die Erdatmosphäre bis hin zu den selteneren Einschlägen größerer Körper mit der Bildung von Kratern auf der Erdoberfläche oder Tsunamis beim Einschlag im Meer. Die Asteroiden und Kometen bildeten sich vor rund 4,6 Milliarden Jahren bei der Entstehung des Sonnensystems. Die meisten Asteroiden bestehen aus Gestein, sie können aber auch größere Anteile an Eisen und Nickel sowie an kohlenstoffhaltigen Verbindungen aufweisen. Die Mehrzahl von ihnen befindet sich im Asteroiden- Hauptgürtel zwischen den Planeten Mars und Jupiter. Andere wurden durch den Schwerkrafteinfluss der großen Planeten auf Bahnen gelenkt, die sie auch in das innere Sonnensystem führen. Kometen bestehen hauptsächlich aus Wassereis, gefrorenen leichtflüchtigen Gasen, Kohlenstoffverbindungen und Staub. Sie entstanden weiter außerhalb im Bereich der Gasplaneten, wo tiefere Temperaturen vorherrschen. Von dort lenkten sie nahe Vorbeiflüge an den großen Planeten entweder in das innere Sonnensystem hinein oder schleuderten sie aus ihm heraus. In den letzten Jahrzehnten machte die Erforschung der so genannten Kleinen Körper große Fortschritte. Im Jahr 1980 stellte Luis Alvarez mit seinem Team die Theorie auf, dass das Artensterben vor 65 Millionen Jahren, dem auch die Dinosaurier zum Opfer fielen, höchstwahrscheinlich durch den Impakt eines rund zehn Kilometer großen Asteroiden ausgelöst wurde.

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Sterne und Weltraum – Raumzeit: Experimente zur Quantennatur

Die Relativitätstheorie Albert Einsteins ist das Meisterwerk zur Beschreibung der Schwerkraft. Seit Jahrzehnten steht aber die Frage im Raum, ob die Gravitation auf submikroskopischen Längenskalen modifiziert werden muss. Gibt es quantenhafte Austauschteilchen, die Gravitonen? In unserem Titelbeitrag stellen wir Überlegungen vor, wie man experimentell eine Quantennatur der Raumzeit testen könnte. Im zweiten Teil unseres Artikels zur Urknalltheorie beleuchten wir alternative Ansätze zur Dunklen Energie: das Local-Void- und das Timescape-Modell. Außerdem: Teil zwei unserer Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone – Mond und Planeten im Fokus, die Ordnung im Chaos des Dreikörperproblems und woher stammen erdnahe Asteroiden?

Spektrum der Wissenschaft – Dunkle Kometen: Geisterfahrer im Sonnensystem

Eine kleine Gruppe von Himmelsobjekten sorgt für Rätselraten unter Fachleuten: Obwohl die Brocken keinen Schweif aus Gas und Staub aufweisen, bewegen sie sich wie Kometen. Was treibt diese Dunklen Kometen an? Könnten sie sogar Hinweise auf den Ursprung des Wassers auf der Erde liefern? Weitere Themen in dieser Ausgabe: Die Ökologin Katja Tielbörger und der Molekularbiologe Detlef Weigel diskutieren darüber, wie ein Kompromiss zur Neuregelung der Grünen Gentechnik aussehen könnte. Sie sind sich einig: Man muss das gesamte System betrachten. Angesichts des Internationalen Jahres der Quantenphysik gehen wir der Frage nach, warum selbst Physiker die Quantenmechanik nicht verstehen – und was ihre Formeln über die Wirklichkeit aussagen. Außerdem stellen wir Ihnen vor, was Mikrofossilien über die Zeitgenossen der Dinosaurier verraten, und wir präsentieren Ihnen die Farbenpracht des altägyptischen Tempels von Esna. Fünf Jahre arbeiteten Restauratoren an der Rekonstruktion. Das Ergebnis ist spektakulär.

Sterne und Weltraum – Urknall: Der Anfang von allem?

Der Urknall gilt als Ursprung unseres Universums – Dunkle Materie und Dunkle Energie bestimmen die kosmische Dynamik, bleiben aber rätselhafte Platzhalter. Immer mehr Forschende zweifeln am Standardmodell und fordern neue Erklärungen. Wir zeigen Ihnen im ersten Teil des zweiteiligen Beitrags Befunde, die das kosmologische Standardmodell stützen. Um die Erde wird es eng – unser Artikel über Weltraumschrott informiert über die rasant wachsende Zahl an Objekten im erdnahen Raum. Sie führen immer häufiger dazu, dass Raumfahrzeuge ausweichen müssen. Lässt sich das noch handhaben, oder werden bestimmte Umlaufbahnen für die Raumfahrt zukünftig unbrauchbar? Darüber hinaus: Praxistipps für die Astrofotografie mit dem Smartphone, Details zum größten Sonnensturm der letzten 15 000 Jahre, den ältesten Festkörpern in unserem Sonnensystem und der ersten chinesischen Mission zur Beprobung eines Asteroiden.

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