Jetzt beginnt wieder die Zeit der warmen Sommernächte. Die Zeit, in der die Menschen sich gerne und lange im Freien aufhalten, auch wenn es schon dunkel ist. Dabei schaut man auch nach oben und kann dabei jede Menge sehen. Zum Beispiel Sternschnuppen. Von denen gibt es jede Nacht welche zu sehen. Und wenn gerade ein Sternschnuppenschauer stattfindet, sind es besonders viele. Von denen gibt es einige pro Jahr, der nächste große Schauer werden die Perseiden im August sein. Aber auch die Sternschnuppenschauer können eher friedlich ausfallen oder extrem. Vorherzusagen, wann man mit überdurchschnittlich vielen Sternschnuppen während eines Schauers rechnen kann, ist ziemlich schwer. Aber vermutlich haben die Planeten und ihre Resonanzen etwas damit zu tun.
Eine sehr große Sternschnuppe (Bild: Navicore, CC-BY 3.0)
Sternschnuppen entstehen durch winzige Staubkörner, die sich überall im Weltraum befinden. Wenn die Erde mit so einem Staubkorn zusammenstößt, wird sehr viel Energie frei. Die Dinger sind zwar klein, aber enorm schnell und bewegen sich mit bis zu ein paar Dutzend Kilometer pro Sekunde. Sie ionisieren die Luftmoleküle und die müssen sich danach neue Elektronen suchen. Beim Elektroneneinfang wird Energie frei (man nennt das “strahlende Rekombination”) und wir können sie als Leuchtspur am Himmel sehen. Der Staub selbst kommt in den meisten Fällen von Kometen. Diese Himmelskörper bestehen zu einem großen Teil aus gefrorenem Eis und das verdampft (bzw. sublimiert eigentlich), wenn sich der Komet der Sonne nähert. Dabei werden auch Staub und Gesteinsbrocken vom Kometen mitgerissen und ins All geschleudert. Der Komet zieht eine Spur aus Dreck hinter sich her und wenn die Erde diese Spur kreuzt, dann sehen wir einen Sternschnuppenschauer.
Je älter der Komet ist, desto weniger Staub schmeißt er ins All. Irgendwann ist das Eis weg und der Komet nicht mehr aktiv. Der Staub verteilt sich immer mehr und dünner im Weltraum und irgendwann merkt man kaum noch etwas, wenn die Erde die Spur kreuzt. Wenn der Komet aber erst kurz vor der Erde vorbei gekommen ist und wieder neuen Staub abgeladen hat, dann gibt es viel mehr Sternschnuppen als üblich. Das ist aber nicht der einzige Mechanismus, der die Sternschnuppenhäufigkeit beeinflusst. Auch die Resonanzen der Planeten spielen eine Rolle.
Mit “Resonanz” bezeichnen die Astronomen spezielle Eigenschaften bei der Planetenbewegeung. Ich habe das in diesem Artikel sehr ausführlich erklärt. Im einfachsten Fall handelt es sich um eine Resonanz der mittleren Bewegung. Das heißt, die Bewegung zweier Himmelskörper steht in einem ganzzahligen Verhältnis. Ein Beispiel: In der Zeit, die Jupiter für eine Umrundung der Sonne braucht, schafft ein Asteroid exakt drei Umläufe. Asteroid und Jupiter stehen in einer 3:1 Resonanz. Resonanzen sind wichtig, denn sie können gravitative Störungen verstärken oder abschwächen. Eine Resonanz sorgt dafür, dass sich die relative Position der Himmelskörper in periodischen Abständen immer wiederholt. Stehen zum Beispiel Asteroid und Jupiter zu Beginn eines Zyklus beide auf der gleichen Seite der Sonne und sich nahe, dann sind sie nach einem Jupiterjahr oder drei Asteroidenjahren wieder in der gleichen Position. Die wegen des geringen Abstands starken Störungen des Jupiter auf den Asteroiden wiederholen sich also periodisch, summieren sich und irgendwann fliegt der Asteroid aus seiner Bahn. Befinden sich aber Asteroid und Jupiter zu Beginn auf unterschiedlichen Seiten der Sonne, dann stellt die Resonanz sicher, dass die beiden sich nie nahe kommen werden und es keine großen Störungen gibt. Der Asteroid ist auf seiner Bahn geschützt und besonders stabil.
Resonante Bewegung dreier Jupitermonde
Von diesem Schutz können auch die Sternschnuppen profitieren. Wenn ein Komet seinen Staub genau in einer resonanten Position ablädt (jede Umlaufzeit entspricht ja einer bestimmten Distanz von der Sonne, das ist das dritte Keplersche Gesetz), dann bleibt der Staub auch für längere Zeit dort. Er verteilt sich nicht so schnell entlang der Bahn, sondern bildet eine dichte Ansammlung an Staub. Und wenn die Erde durch diesen “Staubklumpen” durchfliegt, gibt es einen Sternschnuppenschauer.
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