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Samstag, 18.11.2017
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Geminiden liefern Schauspiel am Nachthimmel

Höhepunkt des Meteorschauers am 14. Dezember

Am Morgen des 14. Dezember lohnt ein Blick in den Nachthimmel: Denn dann bietet der Meteorschauer der Geminiden ein eindrucksvolles Schauspiel. Bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde könnten fallen, viele davon besonders hell. Obwohl die Geminiden damit als einer der ergiebigsten jährlichen Meteorschauer gelten, gibt ihr Ursprung den Astronomen bis heute Rätsel auf.
Erst 1862 entdeckt, gehört dieser Meteorschauer heute zu den ergiebigsten jährlichen Sternschnuppenregen. Von fast überall auf der Erdoberfläche sichtbar, könnten bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde den Himmel mit ihren hellen Leuchtspuren verzieren. Typisch für diesen Schauer sind die vielen hellen, gelblich-weiß leuchtenden Meteore, die ihn besonders gut sichtbar machen.

Bei uns in Europa sind die letzten Stunden vor der Morgendämmerung des 14. Dezember die beste Beobachtungszeit, dann steht die Konstellation Gemini, von der die Meteore auszugehen scheinen, hoch am Himmel. Aber auch am Dienstagabend kann sich ein Blick in den Himmel noch lohnen, denn der am Dienstagmittag erreichte Höhepunkt des Schauers ist relativ breit und sorgt damit schon einige Tage vorher und zumindest ein paar Stunden nachher noch für reiche Sternschnuppenausbeute.

Die Geminiden scheinen am Nachthimmel im Sternbild Zwillinge (Gemini) ihren Ursprung zu haben

Die Geminiden scheinen am Nachthimmel im Sternbild Zwillinge (Gemini) ihren Ursprung zu haben

Rätsel um Entstehung des Staubstroms


„Von allen Trümmerströmen, die die Erde jedes Jahr passiert, sind die Geminiden der bei weitem massereichste”, erklärt Bill Cooke, Astronom der NASA. „Wenn wir die Staubmenge im Geminidenstrom zusammenrechnen, übertrifft seine Masse die der anderen um den Faktor fünf bis 500.“ Gut 400 Kilogramm Staub und Trümmerteilchen umfasst das Trümmerfeld nach Schätzungen der Forscher.


Aber woher stammt diese Trümmerwolke? Die meisten anderen Meteorschauer haben ihren Ursprung in dem Staubschweif eines Kometen, doch die Geminiden sind anders. Sie umkreisen die Sonne in einer extrem engen Umlaufbahn, nur 1,65 Jahre benötigen sie für einen Umlauf. Doch in einer so dauerhaft geringen Entfernung von der Sonne kann ein Komet, ein Brocken aus Staub und Eisbrocken, nicht lange überdauern.

Asteroid als Ursprung der Geminiden


1983 dann entdeckte der IRAS-Satellit der NASA 3200 Phaeton, einen gut fünf Kilometer großen Gesteinsbrocken auf einem Orbit, die in Sonnennähe dem der Geminiden verdächtig ähnlich war. Der Außenrand der Bahn streifte den Asteroidengürtel zwischen Mars und Jupiter. Sollte dieser Gesteinsbrocken der Ursprung des Staubschweifs sein? Doch 3200 Phaeton ist kein Komet, sondern eindeutig ein Asteroid: Er besitzt weder einen Staubschweif, der die Geminiden erklären könnte, noch besteht er aus Eis und Staub.

3200 Phaeton entstand vermutlich durch eine Kollision des Asteroiden Pallas

3200 Phaeton entstand vermutlich durch eine Kollision des Asteroiden Pallas

Stattdessen ähnelt seine Zusammensetzung dem des Asteroiden Pallas im Asteroidengürtel so stark, dass Astronomen davon ausgehen, dass er bei einer Kollision des 544 Kilometer großen Brockens abgesprengt worden sein könnte. „Wenn 3200 Phaeton von Pallas abgebrochen ist, wie einige Forscher glauben, dann könnten die Geminiden Trümmer dieses Ereignisses sein“, so Cooke. „Aber das passt nicht zu den Dingen, die wir wissen.“ Denn aus dem Orbit der Geminiden geht hervor, dass sie in Sonnennähe von 3200 Phaeton ausgegangen sein müssen, nicht im Asteroidengürtel.

Staubausstoß durch Sonnenglut?


Woher also stammte der Staubschweif? Des Rätsels Lösung brachten erst 2009 die Sonnenbeobachtungssatelliten der „STEREO“-Mission. Sie entdeckten, dass 3200 Phaeton der Sonne extrem nahe kommt: Er passiert die Oberfläche unseres Zentralsterns in nur 15 Sonnendurchmessern Entfernung und ist daher extremer Hitze ausgesetzt. Das bleibt nicht ohne Folgen, wie die amerikanischen Planetenforscher David Jewitt und Jing Li feststellten: „3200 Phaeton wurde plötzlich um den Faktor zwei heller. Die wahrscheinlichste Erklärung dafür ist, dass Phaeton Staub ausstößt, vielleicht als Reaktion auf einen Zusammenbruch von Oberflächengestein durch thermische Risse und Zerfall von hydratisierten Mineralien in der intensiven Sonnenhitze.“

Allerdings ist dabei die Staubmenge die 3200 Phaeton bei einer solchen Sonnenpassage ausstößt, sehr gering: Sie entsprach 2009 nur in etwa 0,01 Prozent der Masse des Geminidenstroms - das ist nicht genug, um den Staubstrom immer wieder aufzufüllen und über lange Zeit hinweg aufrecht zu erhalten. Möglicherweise war 3200 Phaeton früher aktiver, klar ist dies aber nicht.

„Wir wissen es einfach nicht“, so der NASA-Astronom Cooke. „Jede neue Tatsache, die wir über die Geminiden lernen, scheint das Rätsel nur zu vertiefen.“
(NASA, 13.12.2010 - NPO)
 
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