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Welt der Wissenschaft - Impaktforschung: Kosmische Einschläge auf der Erde

Das Wissen um Einschläge extraterrestrischer Projektile auf die Erde ist noch sehr jung. Weniger als 120 Jahre ist es her, dass erstmals für eine irdische geologische Struktur, den »Meteor Crater« in Arizona, ein solcher Ursprung postuliert wurde. Heute sind mehr als 200 Einschlagstrukturen auf der Erde bekannt. Wir machen eine Bestandsaufnahme.
Nördlinger Ries und Steinheimer Becken

Kreuzt ein interplanetares Objekt die Erdbahn, so kann es zur Kollision mit unserem Heimat­planeten kommen. Das gilt für Staubkörner aus dem All ebenso wie für Asteroiden und Kometen mit deutlich größeren Dimensionen. Sie treffen immer mit hoher Geschwindigkeit von mindestens 11,2 Kilometern pro Sekunde auf die irdische Atmosphäre. Staubförmige Meteoroide erzeugen dann die als Sternschnuppen oder Feuerkugeln bekannten Leuchteffekte in der oberen Atmosphäre. Je nach Zusammensetzung des Projek­tils werden größere Objekte von 50 bis 100 Metern Durchmesser in der Erdatmosphäre nicht mehr vollständig abgebremst und kollidieren mit der Erdoberfläche. Dabei entspricht die kinetische Energie für einen Impaktor mit nur 50 Meter Durchmesser und einer mittleren kosmischen Geschwindigkeit von 20 Kilometern pro Sekunde dem Äquivalent von elf Millionen Tonnen des Sprengstoffs TNT (Trini­trotoluol).

Wie bilden sich Einschlagkrater?

Die Entstehung eines Einschlagkraters lässt sich in drei Phasen gliedern – zunächst die Kontakt- und Kompressionsphase, danach die Aushub- und schließlich die Modifikationsphase (siehe »Ein Einschlagkrater ent­steht«, S. 20). In der ersten Phase wird das Projektil in Sekundenbruchteilen gestoppt, sobald es in Kontakt mit der Erdoberfläche kommt. Es dringt um das Ein- bis Zweifache seines eigenen Durchmessers in den Untergrund ein. Seine kinetische Energie wird in eine vom Einschlagpunkt radial nach außen laufende Stoßwelle transformiert. In entgegengesetzter Richtung rast diese Stoßwelle auch durch den Impaktor selbst, der in der Folge zumeist vollkommen aufgeschmolzen wird und in Teilen sogar verdampft. Die Stoßwelle führt im getroffenen Gestein ...

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Sterne und Weltraum – Venus: Der Höllenplanet erhält Besuch von neuen Raumsonden

Mit Raumsonden in die Gluthölle der Venus – wir stellen die neuen Projekte VERITAS und EnVision vor. Weiter berichten wir über die Bedeckung des Sterngiganten Beteigeuze durch den Asteroiden Leona und präsentieren eine Forschungsarbeit zu einer trichterförmigen Struktur im Zentrum der Galaxis. Darüber hinaus erklären wir den Gravitationslinseneffekt eines Galaxienhaufens und führen unsere Serie zur Deep-Sky-Fotografie fort.

Sterne und Weltraum – Superheiß: So wird die Sonnenkorona geheizt

Unsere Sonne birgt ein Temperaturrätsel: Der Sonnenkern ist etwa 15 Millionen Grad Celsius heiß, was das Verschmelzen von Atomkernen erlaubt. Diese Fusionsprozesse speisen die Sonnenenergie, die schließlich am äußersten Rand unseres Heimatgestirns – der Photosphäre – als elektromagnetische Wellen abgestrahlt wird. Dort ist unser Heimatgestirn nur noch zirka 5500 Grad Celsius heiß. Doch weiter außen erreicht sie in einer Schicht namens Korona ein bis zwei Millionen Grad Celsius! Wie kommt das? Der Sonnenphysiker Klaus-Peter Schröder klärt in der Titelgeschichte das Mysterium auf und legt dar, welche Rolle Magnetfelder dabei spielen.

Spektrum - Die Woche – Impfstoffe aus der Maßschneiderei

Festwoche in der Wissenschaft: Die Nobelpreise 2023 für Medizin, Physik und Chemie wurden verliehen. Lesen Sie in »Spektrum – Die Woche« alles Wesentliche zu den preisgekrönten Forscherinnen und Forschern. Außerdem gibt es Antworten auf die Frage: Wie gesund sind fleischlose Ersatzprodukte?

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