Einschläge von grossen Asteroiden kommen nur im Abstand von Millionen von Jahren vor. Doch wenn sie sich ereignen, sind die Folgen katastrophal. Was genau passiert bei einem Einschlag und wie versuchen Astronomen, den Ernstfall zu verhindern?
Für das Aussterben der Dinosaurier vor 66 Millionen Jahren war nach der geläufigsten Theorie ein grosser Meteorit verantwortlich. Und man muss gar nicht so weit in die Vergangenheit schauen, um Belege für die Zerstörungskraft solcher Einschläge zu finden: Erst 1908 wurden beim Tunguska-Ereignis 2000 Quadratkilometer Waldfläche in Sibirien verwüstet. Hier wird ebenfalls ein Meteorit als Ursache vermutet.
Auch wenn ein heftiger Asteroiden-Einschlag das Potenzial hätte, unsere Zivilisation auszulöschen, ist die Angst davor angesichts der sehr geringen Wahrscheinlichkeit eher unbegründet. Tatsächlich regnen jeden Tag 80 bis 100 Tonnen Gestein aus dem Weltall auf die Erde.
Die meisten Fragmente sind jedoch so klein, dass sie nach dem Eintritt in die Atmosphäre verglühen. Wenige Meter grosse Brocken zerbrechen oder verdampfen zum Teil und sind beim Aufprall auf die Erde deutlich kleiner als vor ihrem Eintritt in die Luftschicht.
Die meisten Meteoriten fallen ins Meer
Gesteinsbrocken aus dem Weltall, die den Weg durch die Atmosphäre schaffen und auf der Erde einschlagen, werden Meteoriten genannt. Von diesen fallen 70 Prozent ins Meer, ein weiterer Teil kommt in unbesiedelten Regionen unseres Planeten nieder. Darum werden Meteoriteneinschläge selten beobachtet.
Die grossen Gesteinsbrocken, die in unserem Sonnensystem kreisen und bei einem Aufprall schwere Schäden anrichten können, sind Asteroiden. Ihre Grösse, Zusammensetzung, Geschwindigkeit, ihr Einschlagswinkel und der Untergrund auf dem sie aufkommen, bestimmen, welche Folgen eine Kollision hat.
Nahe Vorbeiflüge kommen jedes Jahr vor
Etwa 20.000 Asteroiden sind Forschern bekannt, deren Orbit immer wieder relativ nah an der Erde vorbeiführt. Diese werden Near Earth Objects (NEO) genannt. Davon sind 800 auf der Risikoliste der Europäischen Raumfahrtagentur ESA und werden genauer beobachtet.
Die Zahl der Asteroiden, die der Erde näher kommen als der Mond, schwankt stark. 2019 wurden 17 solcher Objekte gezählt, im Jahr davor waren es 91. Wissenschaftler versuchen, solche nahen Vorbeiflüge frühzeitig zu berechnen, doch mit den gegebenen technischen Möglichkeiten sind die Voraussagen schwierig.
So flog am 25. Juli 2019 der Fussballfeld-grosse Asteroid 2019 OK in nur einem Fünftel der Mondentfernung an der Erde vorbei. Bei einem Einschlag hätte er die Kraft von 30 Hiroshima-Bomben entwickelt. Die Astronomen entdeckten ihn erst Stunden vorher.
Welche Folgen können Asteroiden-Einschläge theoretisch haben?
Meteoriten mit mehr als 50 Metern Durchmesser treffen die Erde durchschnittlich alle 1.000 Jahre. Bei einem Aufprall auf Landfläche hinterlassen sie einen Krater. Sie können jedoch auch kurz vor der Erdoberfläche zerbersten. Auch dann können die Fragmente und die Druckwelle grosse Schäden in einem begrenzten Gebiet anrichten. Dieses Szenario wird beispielsweise beim Tunguska-Vorfall im Jahr 1908 vermutet.
Globale Auswirkungen können Einschläge von Asteroiden mit einem Durchmesser von mehr als einem Kilometer haben. Treffen sie auf Land, werden grosse Mengen an Gestein und Staub aus der Erde geschleudert. Teile davon können bis ins Weltall fliegen. Gesteinsbrocken fallen nicht nur am Einschlagsort sondern über ein riesiges Gebiet verteilt auf die Erdoberfläche zurück. Sie heizen sich beim Durchqueren der Atmosphäre stark auf und lösen am Boden Brände aus.
Globaler Winter oder extreme Hitze
Die Staubpartikel verbleiben lange Zeit in der Atmosphäre und verteilen sich nach und nach um den gesamten Planeten. Dadurch verringert sich die Sonneneinstrahlung auf die Erde. Es wird dunkler und kälter. Je nachdem, wie lange dieser Zustand andauert, können Pflanzen verkümmern und in der Folge Tiere und Menschen verhungern. Die Atemluft ist durch Asche und Staub mit Giftstoffen belastet.
Wenn ein sehr grosser Asteroid dagegen ins Meer einschlägt, entsteht durch die Energie eine gigantische Wolke aus Wasserdampf und Kohlendioxid. Durch den Treibhauseffekt erwärmt sich die Atmosphäre für mehrere Jahre.
Unmittelbar beim Einschlag ins Meer entsteht ausserdem ein enormer Tsunami. Nach Berechnungen der amerikanischen Tulane-Universität könnte die Welle bis zu drei Kilometer hoch werden und so ganze Kontinente überfluten.
Was tun im Ernstfall?
Statistisch betrachtet treten solche katastrophalen Einschläge nur alle 500.000 bis 10 Millionen Jahre auf. Weil die Folgen jedoch so dramatisch wären, arbeiten Astronomen intensiv an Abwehrmöglichkeiten.
Einen Asteroiden, der kurz vor der Kollision mit der Erde entdeckt wird, kann man kaum aufhalten. Keine menschliche Waffe hätte genug Energie, um ihn schnell so zu zerstören, dass keine grossen Brocken davon auf die Erde niederregnen und Schaden anrichten.
Die aktuellen Ansätze beschäftigen sich hauptsächlich mit der Frage, wie man die Bahn der Himmelskörper verändern und so einen Zusammenstoss verhindern könnte. So will die US-Weltraumbehörde NASA im Rahmen der DART-Mission im September 2022 ein Raumschiff in den Asteroiden Didymos steuern und ihn so aus seinem Orbit drängen.
Für den Fall, dass sich ein Einschlag nicht verhindern lässt, entwickeln Wissenschaftler Pläne für die Evakuierung von Menschen und die Sicherung von kritischer Infrastruktur. Doch die Voraussetzung für alle Massnahmen ist, dass ein sich bedrohlich nähernder Asteroid überhaupt früh genug erkannt wird. Dafür sollen sensible Weltraumteleskope entwickelt werden, die die relativ dunklen Himmelskörper überhaupt entdecken und ihre Flugbahnen genauer analysieren können.
Verwendete Quellen:
- NASA: NEO Basics
- NASA: Planetary Defense Frequently Asked Questions
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt: Wie lässt sich ein Asteroiden-Einschlag verhindern?
- NEOShield.eu: Threat from NEO
- ESA: Risky Asteroids
- Tulane University: Meteorites, Impacts, and Mass Extinction
- NASA: Double Asteroid Redirection Test (DART) Mission
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