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Feuerball im ewigen Eis: Die Suche nach dem Grönland-Meteoriten

Ein Feuerball durchquerte im Dezember 1997 den arktischen Himmel, scheinbar zu schnell, um aus dem Sonnensystem zu stammen. Einen Monat lang suchten Wissenschaftler im Eis nach Überresten – und nach Antworten.


Die Nachricht erreichte uns gegen acht Uhr via Satellitentelephon", erinnerte sich der Astronom Lars Lindberg Christensen. Er selbst, vier weitere Dänen und zwei Grönländer hatten gerade ihr Abendbrot beendet und versuchten im Gemeinschaftszelt der Expedition die Zeit totzuschlagen. Seit einer Woche stockte ihre Suche nach Überresten eines spektakulären Meteoroiden (als Meteor bezeichnet der Astronom die am Himmel sichtbare Leuchterscheinung; der verursachende Körper ist der Meteoroid, eventuelle Reste auf dem Erdboden heißen Meteorit). Ein Hubschrauber war dringend erforderlich, um das Gebiet aus der Luft großräumiger zu erfassen, doch der saß stets irgendwo fest, wegen Nebel, Schneetreiben, wegen irgendetwas. Mittlerweile zerschmolz der Lagerplatz zu einem eisigen Sumpf. Grönlands kurzer Sommer war angebrochen, und es war Zeit, zur trockenen, felsigen Spitze eines Nunataks zu ziehen, eines aus der Eismasse herausragenden Berges, um die Suche von dort aus fortzusetzen.

Aber dann: Gute Neuigkeiten. Ein Fernsehsender in Grönlands Hauptstadt Nuuk berichtete, ein Ranger habe beim Segeln durch das Labyrinth der Inseln und Buchten vier frische Einschlagkrater in Küstenhängen gesichtet, ungefähr 60 Kilometer nordwestlich vom Camp, in der Nähe von Qeqertarsuatsiaat (siehe Karte Seite 41). "Wir haben bestimmt eine Stunde Satellitenzeit verbraten, um den Mann an die Strippe zu kriegen und mit ihm zu arrangieren, daß er uns dort hinführen muß." Eine weitere gute Neuigkeit folgte: Die Wetterlage brach endlich auf. Der Helikopter würde das Team kurz nach Tagesanbruch abholen.

Zu diesem Zeitpunkt weilte die Expedition bereits seit zwei Wochen in der Eiswüste. Sie war über Eis gewandert, in Fels- und Gletscherspalten geklettert und hatte Schneeproben geschmolzen, um nach Meteoritenstaub zu suchen – und nun sah es so aus, als wären die Mitglieder an der falschen Stelle tätig geworden. Doch Christensen sah das gelassen: "Berechnungen können falsch sein, was zählt ist, daß jemand etwas findet."

Etwas! Dieses Etwas könnte für einigen Wirbel in der Fachwelt sorgen. Das war jedenfalls die Überzeugung des Astronomen Holger Pedersen und des Geophysikers Torben Risbo, beide vom Niels-Bohr-Institut für Astronomie, Physik und Geophysik der Universität Kopenhagen. Sie hatten das Suchgebiet bestimmt – einige hundert Quadratkilometer in der Nähe von Frederikshåbs Isblink, einer riesigen, sich langsam bewegenden Masse Gletschereis, die an der höchsten Stelle 1200 Meter dick ist. Und es waren auch diese beiden, die nach achtmonatiger Detektivarbeit sich selbst und andere Wissenschaftler davon überzeugt hatten, daß der Meteor, der am 9. Dezember 1997 über der südwestlichen Küste Grönlands niedergegangen war, der erste bekannte Botschafter eines anderen Sternensystems gewesen sein muß. Gelänge es, Überreste zu finden, und seien es auch erbsengroße Teilchen, ließe sich diese unorthodoxe Hypothese beweisen. Oder – wahrscheinlicher – widerlegen.

Schätzungen zufolge besaß der Bote von den Sternen bei Eintritt in die Atmosphäre eine Masse von 100 Tonnen. Das war erstaunlich viel, wie mir der 51jährige Pedersen bei dem Besuch in seinem Kopenhagener Büro erklärte: "Es ist überraschend, daß der erste interstellare Meteorit so groß war. Man würde erwarten, erst viele kleine zu finden. Deshalb verstehen wir die Skepsis unserer Kollegen."

Das Risiko, sich zu blamieren, gingen Pedersen und Risbo ein, überzeugt durch Daten amerikanischer Raketen-Abwehrsatelliten, Zeugenaussagen und dem wichtigsten Indiz: dem Heilmann-Video.

Das war ein absolutes Zufallsprodukt. Der Grönländer Kristian Heilmann hatte in seinem Haus in Nuuk eine Videokamera installiert, um seinen Motorschlitten nachts zu überwachen. Wie es der Zufall wollte, zeigte die sechsstündige Aufnahme auch den drei Sekunden dauernden Fall einer Sternschnuppe, und dann, nur den Bruchteil einer Sekunde später, ein Aufflackern am Horizont.

Es gab auch Zeugenaussagen, doch was berichtet jemand, der um 5:15 Uhr eine Explosion sieht, die wohl einer Detonation von 64 Tonnen TNT entsprach? Einige erzählten von Feuerbällen, groß wie der Mond und hell wie die Sonne, andere von flammenden Spuren, so breit wie zwei ausgestreckte Hände.

Kameras hingegen liefern objektive Daten, vor allem über den zeitlichen Verlauf. Von der Auswertung des Videos erhofften sich die Wissenschaftler Hinweise auf Richtung und Geschwindigkeit des Objekts. Wenn es gelänge, den Kurs des Feuerballes zu bestimmen, als dieser das Kamerafeld kreuzte, dann ließe sich auch dessen Geschwindigkeit ermitteln. Doch aus dem Video ergab sich mit ziemlicher Genauigkeit nur, daß sich der Meteor in einer Ebene etwa 47 Grad schräg zum Horizont bewegt hatte, nicht aber die Bahn innerhalb dieser Ebene.

Zwei dunkle Januarwochen lang trug Pedersen deshalb einen Theodoliten von einem Dorf zum nächsten, sprach mit rund dreißig Zeugen und bestimmte die Winkel, unter denen sie jeweils die Sternschnuppe gesehen haben wollten.

Unterdessen verbreitete sich die Botschaft über das Video wie ein Lauffeuer durch die akademische Welt. Zdenek Ceplecha, ein anerkannter Meteor-Experte aus der Tschechischen Republik, offerierte Hilfe und vor allem ein Programm, das anhand der Methode der kleinsten Fehlerquadrate die wahrscheinlichste Flugbahn berechnete. Dabei ergab sich auch – bezogen auf den Erdmittelpunkt – eine Geschwindigkeit von etwa 56 Kilometern pro Sekunde, mehr als doppelt so schnell wie die der meisten Meteoroiden, wenn sie in die Atmosphäre eintauchen. Mit Bezug auf die Sonne muß der Körper noch um einiges schneller gewesen sein, denn er hatte sich der Erde nicht frontal, sondern unter einem spitzen Winkel zu ihrer Bahn genähert und war dann auf der Morgenseite in die Atmosphäre eingetreten.

Ceplecha stellte zudem geradezu bestürzt fest, daß der Orbit des Körpers den Asteroiden-Gürtel, aus dem die meisten Meteoroiden stammen, nicht passiert hatte. Tatsächlich schien er sich außerhalb der Ekliptik bewegt zu haben, also der Ebene der Erdumlaufbahn um die Sonne. Wenn Beobachtungen und Berechnungen richtig wären – was der Tscheche sehr stark anzweifelte – dann müßte, was auch immer über Grönland in Flammen aufging, aus dem interstellaren Raum gekommen sein; also noch von weit hinter der Oortschen Wolke, die so ziemlich am äußersten Ende des Gravitationsfeldes der Sonne liegt (vergleiche Spektrum der Wissenschaft, Dezember 1998, Seite 62).

Damit gewann die Expedition zu den erhofften Überresten des Meteoroiden, mit deren Vorbereitung man am Tycho Brahe-Planetarium in Kopenhagen im Februar begonnen hatte, an Dramatik. Wenn alle Berechnungen stimmten, dann dürfte nichts anderes als im Schnee verstreut liegender Staub zu finden sein. Der enorme Druck beim Eintritt in die Atmosphäre müßte alle Bruchstücke pulverisieren. "Ich denke, dieser Meteoroid endete als verdampfte Materie und winzige Körnchen", erläuterte mir Risbo im Gespräch. "Einige dieser Körner, die kleiner als ein Millimeter sind, dürften noch immer bis zu einem Meter in Pukak (ein Jahr alter Schnee) begraben sein und könnten Belege für die extra-solare Herkunft enthalten." Sollten die Forscher aber mit einem soliden Brocken zurückkommen, insbesondere mit einem, der in die bekannten Kategorien für Meteoriten paßt, dann wäre die Hypothese widerlegt.

Pedersen und Risbo hatten den vermuteten Einschlagbereich im Juni kurz gesichtet, konnten selbst aber nicht an der Hauptexpedition teilnehmen. Und so entwarfen sie sozusagen eine Schatzkarte. Ein großer Kreis um den Kangilia Nunatak markierte den Bereich, in dem sie sich die meisten Chancen versprachen (vergleiche die Karte unten). Das Team schlug dort Ende Juli sein Lager auf. Doch rund eine Woche intensivster Suche zu Fuß brachte kein Ergebnis. Zehn Tage lang verhinderte schlechtes Wetter den Einsatz eines Hubschraubers. Und jetzt, wo die Meldung vom Fund der Krater durch den Ranger eingetroffen war und überdies ein Helikopter zur Verfügung stand, mußten sie das Lager in sicheres Gebiet verlegen. Dessen Felsformation hatte noch nicht einmal einen offiziellen Namen. Pedersen taufte sie "Nunatak M" – M wie Meteor.

Das war der Stand der Dinge, als ich am 8. August das Camp erreichte. Lars Lindberg Christensen, der einzige Wissenschaftler im Team, war gerade von den potentiellen Einschlagstellen zurückgekehrt. Doch die Aufregung des Vorabends war in Enttäuschung umgeschlagen. Keine Krater: "Die Hänge sind einfach nur erodiert, und einige Steine sind in die Gruben gefallen." Und doch faßte das Team Mut, denn bei gutem Wetter wären sie mit dem Helikopter in der Lage, binnen einer Stunde ein Gebiet abzusuchen, für das man zu Fuß zwei Wochen veranschlagen müßte.

Am Morgen warfen René Sørensen und Tore Jørgensen die Schlitten in den Hubschrauber und machten sich auf, ein weiteres Lager aufzuschlagen, um drei Tage lang erneut Schnee zu schmelzen. Mit dem Fernglas beobachtete ich, wie sie den harten Pukak auf eine schwarze Plastikplane schaufelten. Das Schmelzwasser würden sie filtern, um so Partikel zu gewinnen, die in den seit August anwachsenden Schneeschichten begraben waren.

"In der ersten Woche der Expedition wollten wir solche Teilchen noch selbst unter einem Mikroskop untersuchen, wollten sehen, ob sie vielversprechend seien", berichtete mir Christensen. "Doch ein Sturm zwang uns ins Zelt, und sobald wir die Proben öffneten, waren sie kontaminiert" – mit Rußteilchen aus den Kerosin-Brennern, mit Pelzfasern aus den Rentierfellen und mit Kopfhaaren. Deshalb wurden von da an alle Proben zur späteren Analyse in Kopenhagen versiegelt. Diese Untersuchung wird einige Monate dauern und dürfte wissenschaftlich anspruchsvoller, aber auch längst nicht so spannend sein wie die Arbeit im grönländischen Eis, weit entfernt von der Sicherheit der Zivilisation.

Früh am nächsten Morgen flogen sechs der Männer mit einem Helikopter Richtung Südosten. Es galt, innerhalb von zwei Stunden einige hundert Quadratkilometer nach einem festen Raster abzusuchen: zehn Kilometer vorwärts, einen nach rechts, zehn Kilometer zurück, einen nach links, und so weiter. Aus einer Höhe von 30 Metern und selbst bei einer Geschwindigkeit von 50 Knoten, so hatte mir Christensen versichert, würden sie sehen, wenn etwas da draußen wäre und nicht unter dem Schnee begraben läge.

Nachdem sie außer Sichtweite waren, setzte ich mich auf Nunatak M nieder und betrachtete diese Mischung aus dunklem Granit, rostigen Eisenteilchen und kristallinem Weißquarz, die durch klirrende Kälte, kriechendes Eis und einen Zeitraum von drei Milliarden Jahren zu kleinen Splittern zermalmt worden war. Es war still. Kein Verkehrslärm, keine Menschen oder Vögel, nicht einmal Wind. In der Ferne fünf große Berge, die wie eine Walschule in einen weißen Ozean eintauchten.



Nichts als Eis und Schnee?



Aus 20 Kilometer Entfernung war der zurückkehrende Hubschrauber schon zu hören. Als er landete, sprang Christensen mit einer Tasche heraus, in der sich klebriger, schwarzer Sand befand. "Wir haben nichts gefunden", sagte er mürrisch. Er hielt die Tasche hoch. "Ich habe das Zeugs hier auf der Oberfläche eines Schmelztümpels gesammelt. Aber es ist nur Kryokonit." Und er erläuterte: Unter den Schneeschichten verlaufen Schmelzbäche, in deren Strudeln und Vertiefungen sich die von Flüssen angeschwemmten Staubteilchen und Algen ablagern. Mit der Zeit wird daraus Kryokonit mit bis zu einem Meter Breite.

"Es kann sein, daß Meteoritenstaub mit dabei ist", hofft Christensen mit geringem Enthusiasmus. Auch zwei weitere Exkursionen brachten an diesem Tag keine besseren Resultate, und so resümierte der Forscher abends: "Dies ist eine Art Schwarz-Weiß-Expedition. Entweder finden wir den Meteoriten oder nicht. Im Moment sehe ich nur Schwarz."

Szenenwechsel: das Sandia National Laboratoy in Neu-Mexiko, der folgende Tag. Ceplecha traf sich dort mit dem Experten für Fernerkundung Richard E. Spalding. Sie versuchten, das Heilmann-Video mit den Daten zweier militärischer US-Satelliten in Einklang zu bringen, die ebenfalls die Explosion des Meteoroiden aufgezeichnet hatten. Zwei Blitze auf dem Video korrelierten nach Spaldings Meinung eindeutig mit zwei sehr hellen Peaks der Satelliten-Aufzeichnung. Er kontaktierte Edward Tagliaferri, einen Gutachter, der öfter vom Pentagon angefordert wird, um geheime Satellitenbeobachtungen auszuwerten – insbesondere merkwürdige. Der las aus den Satellitendaten eine Geschwindigkeit der Leuchterscheinungen von 46 bis 52 Kilometer pro Sekunde. Aber er hielt es auch für möglich, daß zwei große, kilometerweit voneinander entfernte Objekte nur wenige Millisekunden nacheinander explodiert waren.

Spalding erwog eine andere, nicht minder spekulative Erklärung. Hätte nicht die ionisierte Spur eines ganz gewöhnlichen Meteors zwei elektrisch geladene Atmosphärenschichten wie ein Draht verbinden können? Ein Plasmastrom aus beschleunigten Ionen wäre dann nach unten geschossen, hätte das Objekt überholt, bis sich seine Energie in Form eines enormen Blitzes entladen hätte. Das sei eine sehr unorthodoxe Idee, meinte Ceplecha; er war aber durchaus geneigt, eher an Plasmablitze als an interstellare Meteoroiden zu glauben.

Einen Monat später, Anfang September, mußte Holger Pedersen einräumen, daß vielleicht keine der seltsamen Erklärungen richtig sei, weil sie alle auf einer falschen Annahme über die Geschwindigkeit basierten. Er hatte eine neue, digitale Kopie des Videos erhalten. Sie war viel klarer als die erste, und einige Bilder ließen sich präzise mit Echos in den Satellitenaufnahmen in Übereinstimmung bringen. Anhand dieser neuen Kalibrierung berechnete Pedersen erneut den Weg des Feuerballs. Demnach flog der Körper nur mit 29 statt 56 Kilometern pro Sekunde; somit stammte er sehr sicher aus unserem Sonnensystem.

Obwohl das neue Modell Pedersens vernünftiger klang, führte es doch zu einer verwirrenden Schlußfolgerung. Denn bei einer so normalen Geschwindigkeit hätte der Meteoroid schon direkt nach seinem Eintritt in die Atmosphäre, ab einer Höhe von 110 bis 90 Kilometern aufleuchten müssen. Er erhitzte sich anscheinend aber erst ab etwa 70 Kilometer über der Erde. Das ist schwer zu erklären.

Am 16. August endete die Expedi-tion nach insgesamt 25 Tagen. Nebel vertrieb die Forscher vom Eis. Sie waren 200 Kilometer bei Regen, Wind und Schnee über das trügerische Kap gelaufen und hatten mehr als 1000 Kilometer in der Luft zurückgelegt, nur um auf einer Fläche doppelt so groß wie Rom nach kleinen Steinchen zu suchen.

Als das Camp aufgelöst wurde, begann es wieder zu schneien. Bald schon werden eventuelle Fragmente eines Meteoriten in einer Eisspalte oder unter Gletschermoränen begraben sein. Aber vielleicht ist ja etwas Sternenstaub in den mitgebrachten Proben eingeschlossen.


Aus: Spektrum der Wissenschaft 2 / 1999, Seite 38
© Spektrum der Wissenschaft Verlagsgesellschaft mbH

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Ein Tagebuch der Expedition finden Sie im World Wide Web unter: http://www.astro.ku.dk/~holger/greenland.html und
http://www.astro.ku.dk/tycho/tbe98/english/status/