Jetzt im Sommer kann man wieder wunderbar in den lauen Nächten nachts zum Himmel schauen und auf die Suche nach Sternschnuppen gehen. Wenn man ein wenig Geduld hat und der Himmel klar ist sieht man eigentlich immer ein paar davon. Und wenn man Glück hat und gerade ein Meteorstrom die Bahn der Erde kreuzt, kann man die kleinen Feuerbälle in Scharen über den Himmel huschen sehen. Bald werden wir wieder die Perseiden beobachten können, aber solche “Sternschnuppenschauer” gibt es eigentlich immer wieder (und ich habe hier, hier und vor allem hier sehr ausführlich darüber geschrieben).

Aber auch andere Planeten haben einen Himmel und wenn wir auch bis jetzt noch auf keinem anderen Planeten als unserer Erde zu Besuch waren müsste man auch dort Sternschnuppen sehen können. “Müsste” reicht uns in der Wissenschaft aber nicht; die Astronomen wollen es genau wissen! Wie viele Sternschnuppen gibt es dort, wo am Himmel kann man sie sehen? Um das herauszufinden können wir entweder warten bis wir all die anderen Planeten des Sonnensystems besiedelt haben und lange genug in deren Nachthimmel gestarrt haben. Oder aber wir sind kreativ und nutzen die Methoden die uns jetzt schon zur Verfügung stehen!

Sternschnuppen sind toll - aber gibt es sie auch anderswo? (Bild: Public Domain)

Sternschnuppen sind toll – aber gibt es sie auch anderswo? (Bild: Public Domain)

Das haben Paul Wiegert von der Western Ontario London Universität in Kanada und seine Kollegen getan (“Measuring the Meteoroid Environments of the Planets with Meteor Detectors on Earth”). Sternschnuppen sind ja nichts anderes als die sichtbaren Spuren einer Kollision zwischen der Erde und winzigen interplanetaren Staubkörnern. Wenn die mit mehreren Kilometern pro Sekunden durch die Atmosphäre der Erde rauschen regen sie Moleküle der Luft kurzfristig zum Leuchten an. Die Sternschnuppen der Meteorströme sind die Überbleibsel von Kometen die bei ihrem Flug um die Sonne quasi eine Dreckspur hinterlassen und wenn die Erde sie kreuzt dann gibt es einen Sternschnuppenschauer. Es fliegt aber auch so jede Menge Staub durchs Sonnensystems und erzeugt die sporadischen Sternschnuppen die man immer sehen kann. Wüssten wir wo es überall im Sonnensystem Staub gibt dann könnten wir auch berechnen wann und wo mit Sternschnuppen zu rechnen ist; nicht nur auf der Erde sondern auch auf den anderen Planeten.

Das wissen wird aber nicht. Wir haben zwar Messinstrumente auf Raumsonden die genau so etwas messen können – zum Beispiel auf der Saturnsonde Cassinie oder New Horizons die auf dem Weg zum Pluto nach Staub gesucht hat. Aber diese Daten sind nur sporadisch und die Instrumente auch nicht so genau wie man sie gerne hätten. Solange der Staub durchs All fliegt ist er ja auch nur Staub und macht sich nicht auf eine besondere Art bemerkbar. Auf der Erde haben wir es leichter, da können wir die leuchtend helle Spur der Kollision beobachten. Das passiert regelmäßig mit speziellen Kameras die den gesamten Himmel beobachten, zum Beispiel beim European Fireball Network oder dem Canadian Meteor Orbit Radar (CMOR) das auch die Grundlage der Arbeit von Wiegert und seinen Kollegen ist.

Und die sieht so aus: Die kanadischen Astronomen haben anhand der von der Erde aus beobachteten Spuren am Himmel berechnet von wo die kleinen Staubkörner gekommen sind. Ein Teil davon wird irgendwo aus den Tiefen des Alls zur Erde geflogen sein; ein Teil aber auch vorher in der Nähe anderer Planeten. Und wenn sie ausreichend nahe an anderen Planeten vorbei fliegen, dann können sie auch dort Teil von Sternschnuppenschauern gewesen sein. Dieser Ansatz bietet natürlich kein komplettes Bild. Man kann sich zwangsläufig nur mit einem kleinen Teil aller vorhandenen Sternschnuppen beschäftigen. Aber es ist ein Anfang und irgendwo muss man ja anfangen.

Wiegert und seine Kollegen haben zuerst einmal theoretisch berechnet was alles möglich wäre. Per Computersimulation haben sie berechnet was zu beobachten möglich wäre. Also alle Regionen an den Himmeln anderer Planeten bestimmt an denen Sternschnuppen sichtbar sein könnten die aus einer Population stammen die später auch auf der Erde als Sternschnuppen am Himmel verglühen. Das sieht dann zum Beispiel so aus, für Mars, Venus und Jupiter:

Die Farben geben an, wie viele Sternschnuppen sichtbar sein könnten; der Punkt in der Mitte des Bildes ist der sogenannte “Apex”, also der Punkt des Himmels der genau in Flugrichtung des Planeten liegt (die Sonne findet sich auf den Bildern immer links der Mitte bei einer ekliptikalen Länge von -90 Grad). Dort wo die Bilder weiß sind findet man Regionen aus denen keine Sternschnuppen zur Erde gelangen können.

Nach der Theorie kommt die Praxis. Beziehungsweise die etwas praktischere Theorie. Aus 4,3 Millionen Sternschnupppen die CMOS zwischen 2011 und 2014 beobachtet hat haben Wiegert und seine Kollegen 38178 identifiziert die für die oben beschriebene Analyse in Frage kommen. Also Sternschnuppen die bei der Rückverfolgung ihrer Bahn dem Mars auf 1,5 Millionen Kilometer nahe kommen und Teil dessen Sternschnuppenpopulation sein können. Das ist weniger als 1 Prozent und gerade so an der Grenze für eine brauchbare Statistik. Aber es ist ein Anfang. Und für Mars sieht der so aus:

Was die Wissenschaftler ebenfalls berechnen konnten war die Geschwindigkeit mit der die Staubteilchen auf die Atmosphäre der Planeten treffen. Die sind mal schneller und mal langsamer aber schnell sind sie eigentlich immer. Auf den Mars treffen die meisten mit circa 20 Kilometern pro Sekunde; bei der Venus (die ja auch deutlich mehr Masse hat als der Mars) sind sie schneller:

Die Ergebnisse und die Daten an sich sind aber eigentlich gar nicht so wichtig. Also sind sie natürlich schon und Wiegert und seine Kollegen haben sich alle acht Planeten des Sonnensystems angesehen und noch viel mehr Daten produziert als ich hier vorgestellt habe. Sie im Detail zu verstehen ist allerdings nicht so wichtig; zumindest dann nicht, wenn man nicht zufällig als Spezialist auf diesem Gebiet arbeitet. Das was ich wirklich beeindruckend finde ist die Art und Weise wie die Ergebnisse zustande kommen!

Mit der simplen Beobachtung des irdischen Himmels können wir – zumindest teilweise – herausfinden wie es am Himmel fremder Planeten aussieht. Sternschnupppen die hier auf der Erde durch die Nacht sausen können uns etwas darüber verraten was uns erwarten würde wenn wir auf dem Mars oder dem Merkur stehen würden oder in einem Raumschiff durch die äußere Atmosphäre eines so fernen Planeten wie Neptun reisen. Ich wiederhole es noch einmal weil ich es wirklich so beeindruckend finde: Wir blicken hier auf der Erde zum Himmel und können daraus ableiten was am Himmel eines entfernten Ortes wie den Neptun stattfindet der bisher nur ein einziges Mal vor vielen Jahrzehnten kurz von einer Raumsonde besucht worden ist!

Wenn man eine Sternschnuppe sieht, dann darf man sich laut des üblichen Aberglaubes ja etwas wünschen. Ich wünsche mir, dass sich viel mehr Menschen der beeindruckenden Phänomene unseres Sonnensystems bewusst werden! Die Sternschnuppen stellen eine Verbindung zwischen den unvorstellbar weit voneinander entfernten Himmelskörpern unseres Sonnensystems dar. Die kurzen Lichtblitze an unserem Himmel tragen Informationen mit sich die uns etwas über den Himmel auf Planeten verraten die wir vielleicht nie besuchen werden. Sternschnuppen erfüllen keine Wünsche. Aber sie erweitern unser Wissen über das Universum!

Kommentare (6)

  1. #1 tomW
    9. Juni 2017

    Hallo Florian,
    mir ist bewusst, dass meine Frage ziemlich o.t. ist, nur weiß ich auf die Schnelle nicht, wo ich sie sonst los werden soll.
    Was mich interessiert: Wie ist unser Sonnensystem in Bezug auf die Milchstraße ausgerichtet, liegen beide quasi in einer Ebene oder sind sie gegeneinander geneigt? Und um es noch weiter zu fassen: Anhand der bisher entdecken extrasolaren Systeme: ist die Ausrichtung innerhalb unserer Galaxie zufällig oder gibt es bevorzugte Orientierungen?

    Nebenbei ein Kompliment: Dank der Leseprobe Deines neuen Buchs, die in der Berliner Sternwarte auslag, habe ich mich und eine Freundin gleich einmal mit jeweils einem sehr gelungenem Buch beschenkt. Sehr kurzweilig, interessant und in wohltuender, ungestelzter Sprache verfasst (man sollte ein Arschloch jederzeit Arschloch nennen dürfen). Bitte sei weiterhin so kreativ, Du bist ein großartiger Kommunikator zwischen Wissenschaft und uns Laien. Ich finde, dass man den tollen Job, den Du machst, gar nicht genug loben kann!

  2. #2 Karl-Heinz
    9. Juni 2017

    @tomW
    Ich hoffe, ich greife nicht vor.

    … Wie ist unser Sonnensystem in Bezug auf die Milchstraße ausgerichtet, …

    http://scienceblogs.de/astrodicticum-simplex/2015/12/14/wie-ist-das-sonnensystem-innerhalb-der-milchstrasse-ausgerichtet-und-wie-bewegt-es-sich-durch-die-galaxis/

  3. […] wieder ein bunter Strauß voller wissenschaftlicher Themen im Podcast. Den Beginn machen Sternschnuppen. Nicht hier, sondern auf dem Mars oder der Venus. Forscher haben nämlich unsere Sternschnuppen […]

  4. #4 Alderamin
    9. Juni 2017

    @tomW

    Der Winkel zwischen der Polachse der Ekliptik (Ebene der Erdbahn, ziemlich genau auch die Polachse der Sonne) und derjenigen der Milchstraße beträgt 60,2°.

    http://www.astrotreff.de/topic.asp?ARCHIVE=true&TOPIC_ID=85229

  5. #5 tomW
    9. Juni 2017

    Karl-Heinz und Alderamin,

    Vielen Dank!

  6. #6 Artur57
    10. Juni 2017

    Nun sehen wir beim Jupiter eine stark unsymmetrische Verteilung. Die Wahrscheinlichkeit, dass ein Komet rechts vom Apex einschlägt ist deutlich größer als links. Rechts ist die sonnenabgewandte, als die Nachtseite, laut Artikel.

    Nun macht es einen Unterschied, ob der Komet (oder Staub) auf der Tag- oder Nachtseite einschlägt. Fällt er auf die Nachtseite, dann kommt er mit großer Wahrscheinlichkeit aus einer Bahn, die größer ist als die des Jupiter (nicht immer, es sind natürlich alle möglichen Ellipsen denkbar, aber überwiegend) Dann verliert er beim Fall auf Jupiter potentielle Energie, die er in kinetische umsetzt. Er muss also beim Einfang gebremst werden und umgekehrt gibt er dem Planeten etwas Drehimpuls in dessen Drehrichtung mit. Bei einem Einschlag auf der Tagseite ist es umgekehrt. Da bremst der Komet den Drehimpuls.

    Nun rotiert Jupiter auffallend schnell, in zehn Stunden dreht er sich einmal um seine Achse. Könnte das daher kommen?