Der Himmel fällt herunter.

Von Michel Gravereau.
Alle Kinder sind fasziniert von Dinosauriern, diesen seltsamen und imposanten Geschöpfen, denen wir heute nicht mehr auf unseren Wiesen begegnen, sondern nur noch in Museen. Dies ist dem unermüdlichen Einsatz von Paläontologen zu verdanken, die nach Spuren und Knochen dieser Tiere suchen, die vor 65 Millionen Jahren ausstarben.

Diese Zeugen der Vergangenheit wissen besser als jeder andere, was es heißt, „der Himmel fällt herunter“. Ihr Aussterben war in der Tat auf eine gewaltige Kollision zwischen unserem Planeten und einem Himmelskörper zurückzuführen, der aus der Nacht auftauchte: ein Asteroid mit 12 km Durchmesser. Der Einschlagpunkt lag vermutlich im Golf von Mexiko, auf der Halbinsel Yucatán.

Der Schock war so gewaltig, dass er Tsunamis und Brände auslöste und immense Mengen Staub in die Atmosphäre schleuderte. Der Himmel verdunkelte sich dadurch 800 Jahre lang so vollständig, dass die Vegetation abstarb und die Dinosaurier, die ihrer Zeit voraus waren und sich vegetarisch ernährten, ausstarben. Es war ihr Aussterben.

Unvermeidliche Kollision? Millionen von Asteroiden, Zeugen der Entstehung unseres Sonnensystems, umkreisen unsere Sonne. Ihre Größe variiert stark, von wenigen Zentimetern bei den kleinsten bis zu weniger als einem Kilometer bei den meisten. Nur wenige Dutzend mit einem Durchmesser von über 200 km sind uns bekannt. Der größte heißt Vesta und hat einen durchschnittlichen Durchmesser von 530 km. Ihre Form erinnert eher an Kartoffeln, Zäpfchen oder Erdnüsse als an Kugeln. Keiner gleicht dem anderen!

Ihre Zusammensetzung ist so beschaffen, dass sie als kohlenstoffhaltig klassifiziert werden können. Sie ähneln Kohlestücken und sind so schwarz wie Ebenholz. Sie machen 75 % aller Asteroiden aus.

Einige sind Gesteins-Asteroiden, das heißt, sie bestehen aus Silikaten oder Mineralien.

Schließlich fasziniert die dritte Kategorie einige Wissenschaftler. Manche Asteroiden sind metallisch und bestehen aus Eisen oder Nickel.

Entdeckung des ersten Asteroiden.

Am 1. Januar 1801 entdeckte der Italiener Giuseppe Piazzi bei der Suche nach einem Stern von der Sternwarte Palermo aus Ceres im Asteroidengürtel. Der Legende nach wollte Napoleon, ein Amateurastronom, nach Bekanntwerden dieser Entdeckung während eines Feldzugs einen anderen Namen durchsetzen.

Seit dem 24. August 2006 wird Ceres, wie Pluto, als Zwergplanet klassifiziert. Ihr Durchmesser beträgt etwa 950 km, und sie hat eine kugelförmige Gestalt. Die Sonde Dawn besuchte diesen Himmelskörper im Jahr 2015, nachdem sie zuvor Vesta eingehend untersucht hatte.

Seitdem wurden Millionen von Asteroiden entdeckt. Die meisten von ihnen kreisen zwischen Mars und Jupiter im sogenannten Asteroidengürtel, etwa 400 Millionen Kilometer von der Sonne entfernt.

Jenseits des Neptun beherbergt der Kuipergürtel ebenfalls Asteroiden. Diese sind jedoch so weit entfernt, dass unsere Teleskope nur einige Dutzend Kilometer Durchmesser erfassen können.

Andere Asteroiden, sogenannte Trojaner, teilen sich die Umlaufbahn mit den Planeten. Sie werden durch physikalische Kräfte vor und hinter den Planeten eingefangen. Jupiter besitzt mehr als 8.000 Trojaner (im Vergleich zu neun bekannten Trojanern auf dem Mars und zwei auf der Erde).

Milliarden über Milliarden interstellarer Asteroiden, die aus anderen Sonnensystemen stammen, durchstreifen das Universum. Einige verirren sich und durchqueren unser Sonnensystem. Oumuamua beispielsweise stattete uns 2017 einen kurzen Besuch ab, bevor er wieder ins All verschwand.

Zeugen unserer Vergangenheit
Asteroiden haben sich seit der Entstehung des Sonnensystems vor 4,5 Milliarden Jahren kaum verändert. Sie sind die Überreste der Urmaterie, aus der die Planeten entstanden sind. Daher sind sie für Wissenschaftler von Interesse, da man annimmt, dass sie zur Entstehung des Lebens auf der Erde beigetragen haben könnten, indem sie Wasser oder organische Moleküle mitbrachten.

Asteroiden sind Zeugen der Entstehung des Sonnensystems, vergleichbar mit Fossilien für Paläontologen oder DNA für Genetiker. Ein Asteroid wird als Meteor bezeichnet, wenn er unsere Atmosphäre durchquert. Erreicht er die Erdoberfläche, wird er als Meteorit bezeichnet. Die NASA schätzt, dass täglich mehr als 230 Meteoriten mit einem Gewicht von über 10 Gramm auf die Erde „regnen“. Wissenschaftler können so die wenigen gefundenen Exemplare untersuchen.

Seit den 1990er-Jahren fliegen Raumsonden über Asteroiden und enthüllen Details, die bodengebundenen Teleskopen verborgen bleiben: ihre Form, ihre Oberflächenzusammensetzung und vieles mehr. Auch andere Satelliten sind mit der Katalogisierung von Asteroiden beauftragt. So wie Gaia, das seit 2014 Zehntausende von Asteroiden kartiert und vermessen hat.

Die Gewinnung von Proben. Der heilige Gral der Wissenschaftler ist es, Bruchstücke von Asteroiden im Weltraum zu sammeln und unversehrt zur Erde zurückzubringen! Mehrere Weltraummissionen wurden zu diesem Zweck durchgeführt:

Hayabusa: Im Jahr 2010 brachte die japanische Raumfahrtagentur JAXA 1.500 vom Asteroiden gesammelte Körnchen zur Erde zurück wie die Itokawa-Asteroid.

Hayabusa 2: Die japanische Raumfahrtbehörde JAXA sammelte 2014 5,4 Gramm Proben vom Asteroiden Ryugu, die 2020 zur Erde zurückgebracht wurden. Die Sonde transportierte außerdem MASCOT, einen kleinen Lander, der von Frankreich und Deutschland entwickelt wurde und Messungen direkt auf Ryugu durchführt.

OSIRIS-REx: Diese amerikanische Sonde sammelte über 120 Gramm vom Asteroiden Bennu, die 2023 zur Erde zurückkehrten.

Ein 1 km³ großer Würfel aus metallischem Asteroiden enthält schätzungsweise 7 Milliarden Tonnen Eisen, 1 Milliarde Tonnen Nickel sowie Kobalt (ein seltenes Metall), Platin und andere Mineralien. Manche sehen Asteroiden daher als Weltraumminen. Die technologischen Herausforderungen beim Abbau dieser Rohstoffe sind jedoch enorm.

Komet oder Asteroid?

Man kann sie leicht verwechseln. Während ein Asteroid ein völlig toter, geologisch inerter Körper ist, besitzen Kometen einen Kern aus Eis, der sich bei Annäherung an die Sonne reaktivieren kann. Daher rührt ihr Schweif, die sogenannte Koma, die Staubspuren im Weltraum hinterlässt, welche die Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne kreuzen kann. Durch heftige Kollisionen mit diesen Staubkörnern erzeugt die Atmosphäre so viel Reibung, dass sie in der Dunkelheit unserer Nächte aufleuchten und Sternschnuppen entstehen lassen. Tag und Nacht durchquert die Erde den Weltraum, und tonnenweise Staub fällt auf unseren Planeten.

Einige Asteroiden im Hauptasteroidengürtel werden genau beobachtet, da sie die Erdumlaufbahn kreuzen. Dies sind die bekannten erdnahen Asteroiden. Computer integrieren ständig die verschiedenen Umlaufbahnen von Asteroiden und Erde und verarbeiten Daten, um die Wahrscheinlichkeit einer Kollision zu bestimmen. Keine Sorge, die Prognosen für die nächsten Jahrhunderte sind äußerst optimistisch. Doch das Auftreten eines unbekannten Kometen aus den Weiten unseres Sonnensystems ist immer möglich.

Astronomen durchkämmen unentwegt den Himmel, um Asteroiden aufzuspüren, die eine Bedrohung für unseren Planeten darstellen könnten. Raumfahrtagenturen wie die NASA-Mission DART suchen zudem nach Möglichkeiten, einen möglichen Einschlag zu vermeiden.

Im Jahr 2022 stürzte eine Raumsonde mit 24.000 km/h auf den kleinen Asteroiden Dimorphos und demonstrierte damit, dass seine Flugbahn beeinflusst werden kann. Lässt sich eine Parallele ziehen? Während Militäringenieure der französischen Rüstungsbehörde DGA berechnen, wie sie sich vor Drohnen schützen können, stellen sich Astronomen dieselbe Frage – nur eben im Hinblick auf Asteroiden. Beide Bereiche stehen vor spezifischen Herausforderungen.