Glück im Unglück: Meteorit von Tscheljabinsk hatte gewaltige Wucht

Hollywood hätte es nicht besser hinbekommen: Wie aus dem Nichts erscheint am Himmel ein leuchtendes Objekt und zieht langsam durch das Bild. Plötzlich erstrahlt es gleißend hell. Etwas später ein ohrenbetäubender Knall. Fensterscheiben zerbersten, Sirenen heulen, Menschen schreien. Und am Himmel nur noch eine breite Rauchspur.

Das Spektakel war von keinem Regisseur in Szene gesetzt, von keinem Tricktechniker gestaltet worden. Und dennoch gingen die Bilder von dem Meteor um die Welt, der am Morgen des 15. Februar 2013 über Tscheljabinsk, einer russischen Großstadt am Ural, auftauchte. Zeigten sie doch einen kosmischen Felsbrocken, der durch die Erdatmosphäre raste und schließlich zerplatzte. Und der noch dazu völlig unerwartet aufgetaucht war.

„Das lag in diesem Fall an zwei Faktoren“, erklärt Alan Harris vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Berlin. Der anfliegende Gesteinsbrocken habe aufgrund seiner geringen Größe nur wenig Sonnenlicht reflektiert, sei also ohnehin schwer auszumachen gewesen. Außerdem sei er auf seiner Umlaufbahn gewissermaßen aus der Sonne gekommen. „Ein solches Objekt, wie groß es auch sein mag, kann kein Teleskop finden“, sagt der Astrophysiker.

Im Nachhinein lässt sich der Weg des Tscheljabinsk-Meteoriten erstaunlich gut rekonstruieren. Nicht zuletzt, weil sich Autokameras in Russland großer Beliebtheit erfreuen. Das sind Digitalkameras, die auf dem Armaturenbrett oder an der Windschutzscheibe befestigt werden, um die Verfehlungen anderer Verkehrsteilnehmer aufzuzeichnen – und um Polizisten bei einer Kontrolle von allzu barschem Auftreten abzuhalten.

Heller als die Sonne

Binnen kurzer Zeit wurden Videos von solchen Autokameras ins Netz gestellt, auf denen das Auftauchen und Vergehen der Feuerkugel über Tscheljabinsk festgehalten ist. Anhand solcher Bilder lässt sich die Flugrichtung des Meteoriten mit hoher Genauigkeit rekonstruieren. Rasch zeigte sich, dass kein Zusammenhang zwischen dem Tscheljabinsk-Meteoriten und dem Asteroiden 2012 DA14 bestand, der am gleichen Tag die Erde passierte. Denn während ersterer die Sonne im Rücken hatte, zog letzterer auf der sonnenabgewandten Seite an der Erde vorbei.

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Auch mehrere Satelliten konnten die glühende Spur des Meteoriten in der Atmosphäre erfassen. Zudem wurde das Auseinanderbrechen des Gesteinsbrockens von Infraschallstationen registriert, mit denen das Verbot von Kernwaffentests überwacht wird.

Eine Synthese aller verfügbaren Daten stellen nun internationale Forschergruppen in mehreren Artikeln in den Fachblättern Nature und Science vor. Der Meteorit mit einem Durchmesser von knapp 20 Metern war demnach gut 19 Kilometer pro Sekunde schnell, als er in mehr als 90 Kilometern Höhe in die Atmosphäre eintrat. Von Osten kommend, staute der Gesteinsbrocken eine Wand aus immer dichter und heißer werdender Luft vor sich auf. Der Druck wurde schließlich so groß, dass das Objekt in einer Höhe von etwa 30 Kilometern förmlich zerplatzte und kurzzeitig heller war als die Sonne.

Insgesamt setzte der Meteorit eine Energie entsprechend 590 Kilotonnen TNT-Sprengstoff frei, schätzt die Gruppe um Olga Popova von der Russischen Akademie der Wissenschaften. Die teils vor Ort, teils im Internet durchgeführten Erhebungen der Gruppe ergaben, dass mehr als 1200 Menschen bei dem Ereignis verletzt wurden, überwiegend infolge der starken Druckwelle. Aber auch UV-Strahlung wurde freigesetzt: Viele Augenzeugen berichteten über ein Hitzegefühl auf der Haut und schmerzende Augen, einige hatten zudem einen Sonnenbrand davongetragen. Auch die Sachschäden sind zahlreich, beschränken sich allerdings auf zerborstene Fensterscheiben und ein zerstörtes Fabrikdach.

Was schon wenig größere Himmelskörper anrichten können, demonstriert der Fall eines Meteoriten, der im Jahr 1908 in der menschenleeren Tunguska-Region in Sibirien niederging. Mit einem Durchmesser von schätzungsweise 50 Metern setzte dieser Gesteinsbrocken bei seinem Zerplatzen Energie in einer Größenordnung von 10.000 Kilotonnen TNT frei. Was geschehen könnte, wenn ein solcher Meteorit über einer Metropole wie Berlin, Paris oder New York niederginge, bringt der DLR-Forscher Alan Harris auf den Punkt: „Was 80 Millionen Bäume umlegen kann, kann problemlos auch Gebäude zerstören.“

Mutterasteroid gefunden

Während über die Natur des Tunguska-Meteoriten nur spekuliert werden kann, steht den Forschern reichlich Probematerial des Tscheljabinsk-Meteoriten zur Verfügung. Zwar ist der größte Teil der anfänglichen Masse von rund 12 000 Tonnen bei dem feurigen Sturz durch die Atmosphäre schlicht verdampft. Doch immer noch gingen über der Region mehrere Tonnen Gesteinsmaterial nieder, meist in Form kleiner Steinchen mit einer typischen Schmelzkruste.

Die Untersuchung dieses Materials zeigt, dass der Gesteinsbrocken vor 1,2 Millionen Jahren aus seinem Mutterasteroiden herausgelöst wurde. Jiří Borovička von der Tschechischen Akademie der Wissenschaften und seine Kollegen haben sogar eine Idee, welcher Mutterkörper das sein könnte: Ihren Berechnungen zufolge, war die Bahn des Gesteinsbrockens praktisch identisch mit der eines 2,2 Kilometer großen Asteroiden mit der Bezeichnung 1999 NC43.

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Was aber nützen solche Erkenntnisse? Können sie dazu beitragen, die Erde vor künftigen, schwereren Einschlägen zu schützen? Weitgehend automatisierte Programme zur Suche nach solchen Objekten laufen bereits. Das Problem dabei ist allerdings die „sehr steile Größenverteilung“, wie es Alan Harris formuliert. Will heißen: Einigen sehr großen Objekten stehen immens viele kleine Objekte gegenüber, die sich nur schwer aufspüren lassen, aber dennoch großen Schaden anrichten könnten. „Den Asteroiden 2011 DA14 beispielsweise haben wir schon ein Jahr vor dem Vorbeiflug gefunden“, so Harris. Selbst bei dieser Vorwarnzeit könnten die Behörden allerdings kaum mehr tun, als das Einschlagsgebiet zu evakuieren.

Was die Abwehr noch größerer Objekte angeht, ist der Physiker am DLR-Institut für Planetenforschung grundsätzlich vorsichtig optimistisch. Die erdnahen Asteroiden im Größenbereich von mehreren Kilometern seien praktisch vollständig bekannt, so dass hier eine Vorwarnzeit von vielen Jahrzehnten bestehe. Über einen solchen Zeitraum könnte die nötige Bahnänderung theoretisch mit vielen verschiedenen Methoden bewirkt werden, etwa mit einschlagenden Raumsonden, durch Beschuss mit Lasern und Ionenstrahlen und im Zweifelsfall durchaus auch mit Kernexplosionen.

Die Entwicklung und Erprobung solcher Verfahren seien letztlich eine Frage des politischen Willens, denn selbst einfache Raumsonden seien derzeit noch sehr kostspielig. Spektakuläre Missionen, bei denen hartgesottene Raumfahrer aufbrechen, um einen anfliegenden Asteroiden mit Atombomben in Stücke zu sprengen, wird es bis auf weiteres also nur im Film geben.