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Subject Meteor Science


 

 


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Meteor, shooting star

meteor, shooting star

Ein Meteor ist die kurze Leuchterscheinung, die sich am Himmel zeigt, wenn ein Meteoroid in die Erdatmosphäre eindringt.

Im Volksmund wird ein normaler Meteor als Sternschnuppe bezeichnet. Dieser zuckt kurz und scheinbar farblos für ein, zwei Sekunden am Nachthimmel auf und leuchtet dabei so hell wie ein Stern. Er kann als schwache Linie oder als ein sich schnell bewegender Punkt beobachtet werden. Ein sehr heller Meteor kann als Feuerkugel oder Bolide bezeichnet werden und wird als voluminöses Objekt sowie farbig gesehen und dringt viel tiefer in unsere Erdatmosphäre ein als normale Meteore.

Normale Meteore können durch aus mehr oder weniger große Helligkeitsschwankungen oder gar ein Zerplatzen zeigen. Manchmal kann man auch ein Nachleuten der Flugbahn des Meteors beobachten. Ein Meteor durchfliegt bei seinem Flug durch die Erdatmosphäre sehr hohe Luftschichten. Der Beginn dieser Lichterscheinung kann durchaus 300km hoch sein. Normalerweise leuchten Meteore aber in Höhen zwischen 130km bis 80km über der Erdoberfläche auf. Die Endhöhe eines detonierenden Meteors unterschreitet etwa die 35km Marke. Bei einem normalen Meteoritenfall ist die Meteorerscheinung durchaus bis 15km Endhöhe zu sehen, wobei meist eine Meteorwolke entsteht, die noch weiter hinabreichen kann.

 

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Meteor, sporadical meteor

meteor

Ein sporadischer Meteor ist keinem Meteorstrom mehr zugehörig.

Mit der Zeit wurde seine Umlaufbahn um die Sonne durch Störungen verändert und somit vom Mutterstrom isoliert.

 

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Meteor shower

meteor shower

Als Meteorschauer bezeichnet man eine sehr starke Aktivität eines Meteorstromes, wenn die Raten nach Tausenden pro Stunde geschätzt werden muß.

Im Volksmund spricht man auch vom Sternschnuppenregen.

 

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absolute magnitude of Meteors

absolute magnitude any meteor

Die absolute Helligkeit eines Meteors ist die scheinbare Helligkeit jener Lichterscheinung aus einer Standardentfernung von 100 km betrachtet und wenn dieses Ereignis dabei zusätzlich im Zenit des Beobachters ablaufen würde.

 

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Meteorstrom

meteor stream

Ein Meteorstrom ist eine Art „Wolke“ oder „Schlauch“ von meteoroiden Partikeln auf zueinander etwa parallelen Bahnen um die Sonne.

Beim Durchgang der Erde durch einen solchen Bereich treten gehäuft Meteore auf, die von einem Radianten ausstrahlen. Ein Meteorstrom wird nach dem Sternbild benannt, in dem sich der Radiant befindet. So ein Strom entsteht, wenn ein Komet durch seine Reise um die Sonne viele kleine Partikel aus gefrorenen Gasen und Staub verliert.

 

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Fireball

fireball

Eine Feuerkugel ist grundsätzlich ein sehr heller Meteor. Seine Helligkeit sollte mindestens die maximale scheinbare Helligkeit der Venus überschreiten.

Als Grenze für die Helligkeit zwischen normalen Meteoren und einer Feuerkugel kann man den Wert von –4mag angeben. Grundsätzlich ist es dabei egal, ob man mit diesem Wert die scheinbare oder absolute Helligkeit mein. Die Feuerkugel ist nicht mehr punktförmig sondern hat eine eher kugelige Erscheinungsform. Diese helle Lichterscheinung kann mehrere Sekunden andauern und dabei auch Helligkeitsschwankungen zeigen. Es kann manchmal ein Meteorschweif, ein Nachleuten der Flugbahn oder ein spezieller Farbeindruck in der Nacht beobachtet werden. Eine Feuerkugel kann sich auch im Fluge in mehrere Lichtpunkte teilen.

 

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Firemeteor

firemeteor

Ein Feuermeteor ist ein sehr heller Meteor mit einem recht voluminösen Erscheinungsbild. Er wird immer farbig gesehen und bildet einen Meteorschweif aus.

Vorne strahlt der eher kugelige und hellste Teil dieser Lichterscheinung im blau bis grünem Licht und geht nahtlos in den gelb bis rot leuchtenden und sich immer mehr verjüngenden Schweif über. Dieser Meteorschweif kann dabei wie eine Flamme im Wind flackern und sogar Abrisse zeigen. Der Feuermeteor entwickelt also vorne das türkis strahlende Kollisionsplasma und dahinter ein orange leuchtendes Verbrennungsplasma, welches durch die stark verwirbelten Luft gestört wird. Dieser spezielle Meteortyp wird nur von nicht kometarem Material erzeugt. Jener Meteorid muß bei Eintritt in die Erdatmosphäre so groß sein, daß er recht tief in sie eindringen kann. Er entwickelt sich erst unterhalb der Ionosphäre aus einem normalen Meteor oder einer Feuerkugel. Ein Feuermeteor erreicht letztlich immer die Helligkeit eines Feuerkugel- oder Bolidenereignisses. Auch dieser Meteortyp kann in mehreren Sekunden über große Bereiche des Himmels zeihen, könne sich teilen und letztlich eine Meteorwolke entstehen lassen. Wenn ein solcher Meteor auch noch detoniert, dann ist ein Meteoritenfall sehr wahrscheinlich.

 

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Bolide, Superbolide

bolide, superbolide

Ein Bolide ist grundsätzlich ein extrem heller Meteor, der sich meist schlagartig aus einer Feuerkugel entwickelt. Seine scheinbare Größe und Helligkeit überschreitet die des Vollmonds.

Das Erscheinungsbild eines Boliden übertrifft jenes einer Feuerkugel bei weitem und man kann ein solch spektakuläres Himmelsereignis auch leicht am Tage beobachten. Seine Helligkeit ist gar so groß, daß ein Augenzeuge in der Nacht auch ohne direkten Blickkontakt den Meteor bemerkt, denn er erhellt den gesamten Nachthimmel. Als Grenze für die Helligkeit zwischen einer Feuerkugel und einem Boliden kann man den Wert –12mag angeben, da ein guter Vergleich mit dem Vollmond möglich ist. Ein Bolide kann durchaus mehrere Sekunden am Himmel dahinziehen, kann starke Lichtschwankungen zeigen, ein sehr langes Nachleuchten erzeugen oder sich in mehrere Teile spalten. Er kann durchaus zu einem detonierenden Meteor werden und somit einem möglichen Meteoritenfall ankündigen.

 

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Earthgrazer

earthgrazer

Ein Erdkratzer ist ein Meteor, dessen Flugbahn, wie eine Tangente den Kreis, nur die Atmosphäre der Erde schneidet.

Der Meteoroid kann somit extrem flach in die obersten Luftschichten eindringen, so daß dieser durchaus die Möglichkeit behält, sich letztlich wieder von der Erde zu entfernen, wenn er nicht vorher verbraucht wird. Dieser spezielle Meteor durchfliegt eher sehr hohe Atmosphärenschichten und leuchtet dabei oft im rötlichem Licht. So ein Meteor kann theoretisch in einigen Sekunden fast den gesamten Himmel von einem Horizont zum anderen durchfliegen.

 

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Detonating meteor

Ein detonierender Meteor entsteht meist durch ein großartiges Himmelsereignis, wo nach dem spektakulären Aufleuchten des Meteors zeitlich versetzt ein sehr lauter Überschallknall einsetzt und/oder weit entferntes, tiefes sowie anhaltendes Donnergrollen zu hören ist.

Ein detonierender Meteor kann potentiell auch ein Fallereignis für Meteorite sein. Es ist aber nicht zwingend notwendig, das dies auch geschieht.

 

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Acoustic meteor

Als akustischen Meteor bezeichnet man jene Ereignisse, wo noch während der Leuchtphase des Meteors selbst, ein Geräusch gehört werden kann.

Diese Meteore sind oft sehr hell und können durchaus mehrere Sekunden lang beobachtet und gehören werden. Diese erzeugen durch starke Strahlung im Innenohr des Zeugen eine Bewegung der Haarzellen, die darauf einen Nervenimpuls erzeugen, welcher als Geräusch erkannt und weitergeleitet wird.

 

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Meteor tail, fire tail

meteor tail, fire tail

Als Meteorschweif bezeichnet man jenes Lichtphänomen, welches zeitgleich beim Leuchten eines Feuermeteors zu sehen ist. Der Meteorschweif ist ein Teil des Feuermeteors und dieser hinterläßt beim Durchstoßen der Luft ein lokales Plasma, welches sich nahtlos der in Front fliegenden Feuerkugel anschließt. Beobachtet wird meist ein orangefarbiger Feuerschweif, welcher wie eine Flamme im Wind flackern und sogar Strömungsabrisse zeigen kann.

Oft verjüngt er sich nach hinten immer mehr und könnte letztlich auch eine Meteorwolke zurücklassen. Dieser Meteorschweif ist eine Art Verbrennungsplasma. Nach der Zertrümmerung der Moleküle und Atomhüllen der Luft, sowie des eindringenden Materials selbst, kommt es zu einer teilweisen Rekombination der abgeschlagenen Elektronen, aber auch zu reger Kombination einzelner angeregter Atomen untereinander. Dabei entstehen ganz andere stabile Moleküle, als dies noch vor der Zerschlagung der Fall war. Der Schweif ist also eine ganz spezielle Entspannungsphase, des kurz zuvor entstandenen Kollisionsplasmas, wobei überschüssige Energie in Form von Licht ausgestrahlt wird. Die Plasmaumwandlung in ein normaleren Aggregatszustand und die dadurch nötige Energieabgabe innerhalb der Einschußröhre beginnt zuerst in den äußeren Randbereichen dieser Plasmaröhre und pflanzt sich in die stark verwirbelten inneren Bereiche fort.

 

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Dust trail, smoke trail

dust trail, smoke trail

Eine Meteorwolke wird nur von einem sehr tief eindringenden Meteoroid erzeugt und leuchtet nicht selbst. Somit kann eine derartige Staub und Dunstwolke am besten am Tage oder während der Dämmerung beobachtet werden.

Staub und Dunst befinden sich manchmal in der hohen Stratosphäre und kommen dort vom Eindringling selbst. Bei sehr tief eindringenden Ereignissen, wie beispielsweise bei einem Meteoritenfall, können in der Troposphäre durch Kondensationskeime vom Meteoroid auch normale Wolken entstehen. Eine Meteorwolke ist bei seiner Entstehung aber immer linienförmig, manchmal korkenzieherähnlich verdreht, zeigt durchaus rhythmische Unterbrechungen oder Verdickungen und kann deutlich die Fragmentation des Eindringlings wiederspiegeln. Eine Meteorwolke wird aber immer in Bewegung beobachtet, was vor allem für sein Ende gilt, weil es dem Zeugen am nahesten kommt. Einmal kommt die Veränderung durch die Bewegung des fliegenden Objekts und/oder seiner Fragmente in der Luft selbst zustande. Andererseits schneidet eine derartige Wolke stets viele übereinander liegende Luftschichten, die für sich sehr unterschiedliche Bewegungen ausführen können. Dadurch wir mit der Zeit jede Meteorwolke vom Winde verweht. Es entsteht dabei ein stark verzerrtes „zickzack“-Wolkenband, welches sich manchmal aus perspektivischen Gründen sogar selbst überschneiden kann.

 

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Plasma trail

plasma trail,

Das Nachleuchten eines Meteors kann einige Sekunden aber auch viele Minuten lang dauern und wird vor allem nachts und eher in der Ionosphäre beobachtet. Sie ist die selbstleuchtende Rekombination der Elektronen in den aktiven Atomhüllen, die oft sehr farbenreich ablaufen kann, und fotografisch leicht zu dokumentieren ist.

Grundsätzlich ist für das Leuchten der Meteorerscheinung die Umsetzung der kinetischen Energie der eindringenden Teilchen (Bewegungsenergie des gesamten Eindringlings) in eine extreme Aufheizung des Eindringlings selbst und der durchflogenen Luftschichten maßgebend. Der größte Teil dieser kinetischen Energie erhöht die innere Energie der belasteten Atome derart, das sie in einen Plasmazustand geraten. Jene Veränderung des Materials führt zuerst zu einer Zerstörungs- und Belastungsphase der Atomhülle, wobei die Elektronen teilweise oder gänzlich verloren gehen. Die Ionisation und Anregung der Atome ist nicht sichtbar! Anschließend kommt es zu einer Entspannungsphase, wobei überschüssige Energie in Form von Licht ausgestrahlt wird. Diese Rekombination der freigesetzten Elektronen mit den angeregten Atomen in der Ionosphäre bzw. in der Einschußröhre selbst kann sich gelegentlich in der dünnen Luft so verzögern, daß es zu einem schwachen Nachleuchten der Flugbahn kommt. Die mit der Zeit auftretenden Veränderungen dieser zuerst linienförmigen Einschußröhre in meist bänderartige Gebilde, zeugen von unterschiedlich starken Höhenwinden in unserer Erdatmosphäre. Das Nachleuten der Meteorbahn wird also buchstäblich vom Winde verweht.

 

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