Kosmologie für Fußgänger

Jahren. Schließlich führt man auch das Aussterben der Dinosaurier vor etwa 65 Millionen Jahren auf den Aufprall eines etwa zehn Kilometer großen Meteoriten zurück. Der Krater, der dabei entstanden ist, liegt unter einer dicken Sedimentschicht bei Chicxulub auf der mexikanischen Halbinsel Yucatan und hat einen Durchmesser von rund 180 Kilometern. Der Astronom Shoemaker hat eine empirische Formel aufgestellt, mit der aus der Größe eines Einschlagkraters Masse und Einfallgeschwindigkeit des verursachenden Meteoriten bestimmt werden können.
    So soll zum Beispiel ein Meteorit von einem Kilometer Durchmesser und einer Dichte von drei Tonnen pro Kubikmeter, der mit einer Geschwindigkeit von 20 Kilometern pro Sekunde auf die Erde kracht, einen Krater von 39 Kilometern Durchmesser verursachen.
    Der Massenzuwachs der Erde durch Meteoriten beträgt etwa 40 000 Tonnen pro Jahr. Überwiegend handelt es sich dabei um so genannte Mikrometeorite mit einem Durchmesser, der kleiner ist als ein Zehntelmillimeter. Nur etwa 200 Tonnen erreichen die Erdoberfläche als winzig kleine Partikel. Meteoriten von der Größe eines Steins oder eines größeren Felsbrockens sind dagegen relativ selten.
    Die Zusammensetzung der Meteoriten kann sehr unterschiedlich ausfallen. Generell kennt man drei Klassen: Eisenmeteorite, Steinmeteorite und Glasmeteorite. Letztere sind etwa ein Zentimeter große schwarz-grüne Körper aus silikatreichem Glas. Ihre rundliche Form deutet darauf hin, dass sie in geschmolzenem Zustand durch die Luft geflogen sein müssen.
    Wie bereits erwähnt, werden Meteorite auch zur Altersbestimmung des Sonnensystems herangezogen. Man geht ja davon aus, dass die Körper, von denen sie abstammen, zur gleichen Zeit entstanden sind wie die Sonne und ihre Planeten. Neben der radioaktiven Altersbestimmung, die wir weiter oben schon besprochen haben, gibt es noch die Möglichkeit festzustellen, wie lange der Meteorit im Weltraum der Bestrahlung durch energiereiche Protonen ausgesetzt war. Diese Zeit ist ein Maß dafür, wann der Meteorit bei einem Zusammenstoß im All von einem größeren Körper abgesprengt worden ist. Für Eisenmeteorite erhält man Werte von 100 Millionen bis zu einer Milliarde Jahre. Die wesentlich zerbrechlicheren Steinmeteorite geistern »nur« eine bis etwa zehn Millionen Jahre im Weltraum umher.

Entstehung des Sonnensystems
    Nachdem wir nun die diversen Familienmitglieder des Sonnensystems kennen gelernt haben, wäre es angebracht, auch etwas über die Mutter, nämlich die Sonne, zu erzählen. Da wir das aber bereits ausführlich im Kapitel »Die Sonne« getan haben, wollen wir uns jetzt der Frage zuwenden, wie das Sonnensystem entstanden sein könnte.
    Mit großer Sicherheit hat sich unsere Sonne aus einer sich zusammenziehenden und dabei immer dichter werdenden, kalten interstellaren Gas- und Staubwolke gebildet. Schuld daran, dass diese Wolke anfing zu kollabieren, war vermutlich eine Supernova in der Nähe unserer jetzigen Sonne, etwa 750 000 Jahre vor deren Entstehung. Die Stoßwellen, die damals von dieser Explosion ausgingen, und die Materie, die mit ungeheurer Wucht in den Raum geschleudert wurde, haben beim Aufprall auf die Gaswolke diese etwas zusammengepresst und so ihre Dichte erhöht. Wird aber die Dichte in einem Gas größer, so kann es besser und schneller abkühlen, weil die einzelnen Gasmoleküle häufiger zusammenstoßen und dabei Energie in Form von Strahlung in den interstellaren Raum abgeben. Mit sinkender Wolkentemperatur erniedrigt sich auch der Druck im Inneren, und die Anziehungskraft zwischen den einzelnen Partikeln der Wolke gewinnt die Oberhand. Die Wolke fängt an zu kollabieren, verdichtet sich mehr und mehr und ballt sich schließlich zum heißen Gasball eines Sterns zusammen.
    Doch wie steht es mit den Planeten? Während im Innern der Wolke der Stern heranwächst, konzentriert sich ein Teil des Wolkengases in Form einer flachen, um den Stern rotierenden Gas- und Staubscheibe. Die Massen dieser Scheiben reichen von 0,005 bis etwa 0,2 Sonnenmassen. Diese Scheiben erstrecken sich bis zu einer etwa 100-fachen Entfernung der Erde von der Sonne in den Raum hinaus. Ein erster Blick auf unser Sonnensystem lässt bereits vermuten, dass die Planeten aus einer solchen zirkumstellaren Scheibe entstanden sind. Besonders zwei Gesichtspunkte stützen diese Theorie. Zum einen bewegen sich die Planeten auf nahezu kreisförmigen Bahnen, die alle mehr oder weniger in der gleichen Ebene