Der Staub der Kometen füllt den Raum zwischen den Planeten, der zusammenfassend als Tierkreiswolke bezeichnet wird. Dennoch hat der schwere Zusammenbruch die Größe dieses Staubs so stark reduziert, dass er das Sonnenlicht nun effizient streut und so das schwache Leuchten am Nachthimmel verursacht, das als „Tierkreislicht“ bekannt ist.
Lange wurde angenommen, dass Hochgeschwindigkeitskollisionen den Kometenauswurf pulverisieren, doch nun berichtet ein 45-köpfiges Forscherteam in einem diese Woche online in der Zeitschrift Icarus veröffentlichten Artikel, dass Hitze dafür verantwortlich sei.
„Kometen schleudern die meisten Trümmer als große sandkorn- bis kieselgroße Partikel, Meteoroiden genannt, die sich in Meteoroidenströmen bewegen und die sichtbaren Meteore in unseren Meteorschauern verursachen“, sagt Dr. Peter Jenniskens, Meteorastronom am SETI-Institut. „Im Gegensatz dazu besteht die Tierkreiswolke größtenteils aus Partikeln in der Größe von Tabakrauch, die selbst Radargeräte nur schwer als Meteore erkennen können.“
Warum pulverisieren Kieselsteine, nachdem sie den Kometen verlassen haben?
„Meteorschauer zeigen uns diesen Verlust an Kieselsteinen im Laufe der Zeit, weil ältere Meteorschauer tendenziell weniger helle Meteore enthalten als junge Meteorschauer“, sagte Jenniskens. „Wir haben uns vorgenommen, herauszufinden, was dafür verantwortlich ist.“
Jenniskens leitet ein von der NASA gesponsertes globales Netzwerk namens „CAMS“, das den Nachthimmel mit Videoüberwachungskameras bei schlechten Lichtverhältnissen auf Meteore überwacht. Die meisten Co-Autoren des Papiers sind die Forscher und Bürgerwissenschaftler, die die 15 CAMS-Kameranetzwerke in zehn Ländern aufgebaut und betrieben haben.
„Wir haben eine Software entwickelt, die Meteore in Videos erkennt, die von verschiedenen Orten aufgenommen wurden, und dann ihre Flugbahn in der Atmosphäre trianguliert“, sagte der Detektionsspezialist Peter S. Gural. „Meteoriten, die jeden Tag aus der gleichen Richtung eintreffen, gehören zu einem Meteoritenschauer.“
Nächtliche Karten, die zeigen, aus welcher Richtung diese Meteore die Erde erreichen, finden Sie auf der Website: https://meteorshowers.seti.org. Nach 13 Jahren der Beobachtung wurden die kombinierten Karten kürzlich als Buch „Atlas of Earth’s Meteor Showers“ veröffentlicht, eine Enzyklopädie mit Informationen zu jedem bekannten Meteorschauer.
„Im Rahmen dieser Arbeit haben wir das Alter der Meteoritenschauer anhand ihrer Ausbreitung bestimmt“, sagt Stuart Pilorz vom SETI-Institut, „und haben dann untersucht, wie schnell sie ihre großen Meteoroiden im Vergleich zu den kleineren verlieren.“
Um herauszufinden, was dafür verantwortlich ist, untersuchte das Team, wie nahe diese Bäche der Sonne kamen. Wenn Kollisionen die Ursache waren, wurde erwartet, dass die Kieselsteine direkt proportional zu ihrer Nähe zur Sonne schneller zerstört würden.
„Da es näher an der Sonne mehr Kometenstaub gibt, hatten wir erwartet, dass Kollisionen dort die Kieselsteine viel schneller pulverisieren würden“, sagt Jenniskens. „Stattdessen stellten wir fest, dass die Kieselsteine besser überlebten als erwartet.“
Das Forschungsteam kam zu dem Schluss, dass die Kieselsteine stattdessen proportional zur Spitzentemperatur zerstört werden, die sie entlang ihrer Umlaufbahn erreichen. Wahrscheinlich sind thermische Spannungen dafür verantwortlich, dass die großen Meteoroiden in der Nähe der Erde und bis zur Umlaufbahn des Merkur zerbrechen, während die Partikel tief im Inneren der Umlaufbahn des Merkur so stark erhitzt werden, dass sie unter Verlust von Material auseinanderfallen.
„Hier auf der Erde sehen wir diesen Prozess manchmal in Aktion, wenn wir in einer kurzen Zeit von sagen wir 10 Sekunden zehn oder zwanzig Meteore in einem Teil des Himmels entdecken, einen Meteoritenhaufen, das Ergebnis eines Meteoroiden, der gerade durch thermische Spannungen auseinandergefallen ist.“ bevor es in die Erdatmosphäre gelangt“, sagt Jenniskens.
Das Papier ist veröffentlicht im Tagebuch Ikarus.
Mehr Informationen:
Peter Jenniskens et al., Lebensdauer von cm-großem Tierkreisstaub aus der physikalischen und dynamischen Entwicklung von Meteoritenströmen, Ikarus (2024). DOI: 10.1016/j.icarus.2024.116034