Das Sonnensystem enthält verschiedene Klassen völlig unterschiedlicher Körper, die sich wie folgt definieren lassen:

Die Sonne als Zentralkörper des Systems ist eine strahlende Gaskugel und als einziger Körper des Sonnensystems selbstleuchtend. Alle anderen Komponenten des Sonnensystems reflektieren lediglich das Sonnenlicht. Die Sonnenmasse ist etwa 750mal größer als die aller übrigen Körper des Sonnensystems zusammen. Durch die Gravitationswirkung der Sonne werden alle übrigen Körper des Sonnensystems auf elliptischen Bahnen um die Sonne gehalten.

Die nach der Sonne größten Körper des Sonnensystems sind die bekannten neun Planeten Merkur, Venus, Erde, Mars, Jupiter, Saturn, Uranus, Neptun und Pluto. Merkur steht der Sonne mit einem mittleren Abstand von 58 Mio. km am nächsten, während der Pluto nahezu 6000 Mio. km von ihr entfernt ist. Der mittlere Abstand der Erde von der Sonne beträgt knapp 150 Mio. km und wird als Astronomische Einheit (AE) bezeichnet. Bis auf Merkur und Venus sind die großen Planeten von Satelliten oder Monden umgeben, die durch die Gravitation an ihren Mutterplaneten gebunden sind. Der Erdmond bewegt sich in einem mittleren Abstand von 384.400 km = 0,.0026 AE um die Erde und hat knapp 1/81 der Erdmasse.

Die Kometen bestehen aus einem Konglomerat aus festen Materialien und gefrorenen Gasen. Der Kometenkern enthält nahezu die gesamte Masse und hat typische Durchmesser von einigen 100 m bis zu einigen 10 km in Sonnennähe verdampfen große Mengen der flüchtigen Substanzen (Wasser, Kohlenmonoxid, Kohlendioxid, Methan, Ammoniak und Zyanverbindungen) und bilden eine den Kern umgebende Koma, die Atmosphäre der Kometen. Durch den Strahlungsdruck der Sonne werden die Gase und die dann eingefrorenen kleinen festen Bestandteile vom Kometen weggetrieben, wobei der charakteristische Kometenschweif entsteht. Die Kometen entstammen einer am Rande des Sonnensystems befindlichen Kometenwolke. Sie bewegen sich meist auf extrem elliptischen Bahnen, die durch nahe Vorübergänge an den großen Planeten oft starken Änderungen unterliegen. Dabei kann es zu Fragmentationen kommen, d.h. einer Aufspaltung in mehrere einzelne Kerne. Dieser Auflösungsprozeß führt zur Entstehung von Meteorströmen, wobei sehr viele kleine Teilchen entlang der ursprünglichen Kometenbahn verteilt sind.

Hauptsächlich zwischen den Bahnen der großen Planeten Mars und Jupiter bewegen sich die kleinen Planeten (oder Planetoiden, Asteroiden). Dies sind feste und meist unregelmäßig geformte Gesteinsbrocken mit Durchmessern zwischen wenigen Metern bis zu knapp 1000 km. Die Gesamtzahl der Planetoiden wird auf deutlich über 100.000 geschätzt. Genaue Bahnen liegen von etwa 10.000 Objekten vor, bei weiteren 30.000 sind genäherte Bahnen unterschiedlicher Qualität bekannt. Die Bahnen der Planetoiden unterliegen den störenden Gravitationseinflüssen aller großen Planeten, insbesondere denen des Jupiter. Dadurch sind die Bahnelemente nicht konstant, sondern zeitlich variabel.
Es gibt kleine Planeten, die auf ihrer Bahn einen Sonnenabstand von 1 AE erreichen, d.h. die den gleichen Abstand zur Sonne erreichen können wie die Erde. Nach den jeweils zuerst entdeckten Prototypen unterscheidet man die Amor-, Apollo- und Aten-Planetoiden. Alle drei Gruppen bilden die Klasse der sogenannten NEOs (Near-Earth Objects). Allgemein sind die Bahnebenen der kleinen Planeten gegenüber der Erdbahnebene (Ekliptik) geneigt. Die NEOs sind insbesondere dann gefährlich, wenn sie in den beiden Durchstoßpunkten ihrer Bahn mit der Erdbahnebene dem Sonnenabstand von 1 AE nahekommen. Diese Objekte werden auch als PHAs (Potentially Hazardous Asteroids) bezeichnet, die die eigentliche Kollisionsgefahr mit der Erde darstellen. Die Zahl der NEOs mit einem Durchmesser von 0,5 km oder größer wird auf etwa 10.000 geschätzt, wovon bis heute erst etwa 400 Objekte entdeckt worden sind. Die aktuelle Liste der gefährlichen PHAs umfaßt knapp 120 Planetoiden.

Die kleinsten heute bekannten Planetoiden haben einen Durchmesser von nur wenigen Metern. Der Übergang zu noch kleineren Körpern ist fließend. Materie im cm-Bereich bezeichnet man als Meteorite, während sehr kleine Teilchen unter etwa 1 Mikron generell als interplanetarer Staub zusammengefaßt werden. Geraten Meteorite in die Erdatmosphäre, verdampfen sie meist vollständig und rufen eine Lichterscheinung hervor, die als Meteor (Sternschnuppe) bezeichnet wird. Durch die Meteorite erfährt die Erde täglich einen Massezuwachs von etwa 7000 t. Die Geschwindigkeiten beim Eintritt in die Atmosphäre sind bei allen Körpern auf Kollisionskurs mit der Erde auf den Bereich zwischen 11,2 und 72 km/s beschränkt.
Meteorite sind häufig Ergebnis der Auflösungsprozesse von Kometen. Der bekannteste Fall ist der Meteorstrom der Perseiden der jährlich Mitte August in Erdnähe kommt. Erzeugender Komet ist der periodische Komet Swift-Tuttle mit einer Umlaufzeit um die Sonne von 135 Jahren. Der nicht mehr aktive Kometenkern hat einen Durchmesser von ca. 8 km. Eine, allerdings relativ geringe, Chance einer Kollision dieses Kometen mit der Erde ergibt sich am 14. August 2126. Selbst wenn es nicht zu einer Kollision mit dem Kern kommt, ist mit erheblichen Meteor-Zahlen zu rechnen.

Einschlagskrater auf der Erde belegen Kollisionen mit größeren interplanetaren Körpern. Kraterformationen werden außerdem auf dem Erdmond, den Planeten Merkur und Mars und auf praktisch allen Planetensatelliten beobachtet. Der wohl bekannteste Meteoritenkrater im Canon Diabolo in Arizona wird auf den Einschlag eines großen Meteoriten von etwa 30 m Durchmesser zurückgeführt, der mit etwa 15 km/s eingeschlagen ist. Der entstandene Krater hat einen Durchmesser von 1200 m und eine Tiefe von 170 m. Die Masse des Meteoriten von 150.000 t hat dabei Steintrümmer von 17,5 Mio. t ausgesprengt. Die Energie des Einschlags ist zu etwa 4.5 Mio. t TNT geschätzt worden. Zum Vergleich - die über Hiroshima gezündete Atombombe entsprach der Sprengwirkung von 20.000 t TNT (Trinitrotoluol). Dies entspricht der Energie beim Einschlag eines Körpers von nur 10 m Durchmesser.

Das Nördlinger Ries am Ostrand der Schwäbischen Alb ist ebenfalls eine Impact-Struktur von etwa 23 km Durchmesser, die vor 14,5 Mio. Jahren entstanden ist. Die frei gewordene Energie entspricht der Explosionskraft von etwa 1000 Wasserstoffbomben. Selbst in 4 - 5 km Tiefe kam es noch zu einer Zerstörung des Untergrundgesteins.

Am 30. Juni 1908 erfolgte in Sibirien an einem Nebenfluß der Steinigen Tunguska ein Niedergang eines Meteoriten oder Kometenbruchstücks, der in einem Umkreis von 40 km den gesamten Waldbestand verwüstete. Der Körper zerplatzte in 6 km Höhe und erzeugte eine Luftdruckwelle, die noch in Europa nachgewiesen wurde. Der Durchmesser des Projektils wird auf unter 100 m geschätzt

Eine Kollision mit globalen Konsequenzen hat vor 65 Mio. Jahren zum Ende der Kreidezeit im Gebiet der Halbinsel Yucatan stattgefunden. Hierbei wird vom Einschlag eines Planetoiden von etwa 10 km Durchmesser ausgegangen, der zum Aussterben der Saurier und vieler anderer Spezies geführt hat.

Man geht davon aus, daß zu drei Zeitpunkten zwischen den Jahren 2500 und 800 v. Chr. Kollisionen mit Planetoiden oder großen Meteoriten stattgefunden haben, die zur völligen Vernichtung der Zivilisationen der Bronzezeit geführt haben.

Nahe Vorübergänge von Kometen und kleinen Planeten hat es bereits sehr oft gegeben. Unter "Nähe" im astronomischen Sinne sind Distanzen bis etwa 15 Mio. km zu verstehen, was knapp dem vierfachen Mondabstand bedeutet. Viele nahe Begegnungen mit den Kometen haben in vorteleskopischer Zeit stattgefunden und sollen hier nicht behandelt werden. In der nachstehenden Tabelle des Minor Planet Center, Cambridge, Mass., U S A. sind die bislang engsten Begegnungen aufgeführt wobei es sich ausschließlich nicht um Rechnungen sondern um tatsächliche Beobachtungen handelt. Viele dieser Asteroiden sind kleine Körper von etwa 10 - 50 m Durchmesser. Das größte Objekt der Tabelle, Hermes, hat einen geschätzten Durchmesser von etwa 1 km. Dieser Planet ist nur in seiner Entdeckungs-Erscheinung 1937 beobachtet worden und gilt seither als verschollen. Das Objekt 1991 VG könnte eventuell ein metergroßes Stück künstlichen Weltraummülls sein.

Im März 1998 sorgte die Publikation der Bahn des kleinen Planeten 1997 XF11 für beträchtliches Aufsehen. Dieses Objekt war am 6. Dezember 1997 von James Scotli mit dem Spacewatch-Teleskop auf dem Kitt Peak in Arizona entdeckt worden. Nachfolgende Beobachtungen bis zum 4. März 1998 erhöhte die Gesamtzahl der gewonnenen Positionen auf über 90. Aus dem relativ kurzen Bahnbogen von nur 88 Tagen ergab sich eine Bahn, die 1997 XF11 zu einem der größten und gefährlichsten Objekte der PHA-Liste werden lies. Für den Nachmittag des 26. Oktober 2028 ergab sich damit eine Annäherung an die Erde von nur 0,00031 AE, entsprechend 46.000 km. Dieses Resultat wurde durch weitere Rechnungen an verschiedenen Observatorien der Welt bestätigt. Die den Bahnelementen innewohnende Unsicherheit wegen der Auswirkungen der unvermeidlichen Positionsfehler der Messungen konnte durchaus eine noch geringere Distanz oder gar eine Kollision in 30 Jahren ergeben. Routinemäßig wurde die Bahn benutzt, um die Positionen des Planetoiden für einige Jahrzehnte in der Vergangenheit bzw. der Zukunft zu ermitteln. Danach hatte das Objekt schon in den Jahren 1957, 1971, 1976, 1983 und 1990 entdeckt werden können. Eine sofort durchgeführte Suche auf alten Photoplatten ergab, daß der Planet tatsächlich schon am 22/23. März 1990 mit dem Schmidt-Teleskop auf dem Mt. Palomar photographiert worden war. Eine Neumessung führte zu einer neuen Bahnberechnung, die nunmehr auf einem Zeitintervall von acht Jahren basierte. Damit ergab sich für die Begegnung im Oktober 2028 ein kleinster Erdabstand von 0,0064 AE = 960.000 km, was dem 2,5fachen Mondabstand entspricht. Damit kann nach dem aktuellen Wissensstand eine Kollision ausgeschlossen werden. Allerdings muß das Objekt 1997 XF11 in der Zukunft weiter beobachtet werden, um die Details der Annäherung noch genauer ermitteln zu können. Die erste gute Möglichkeit hierzu bietet sich um den 31. Oktober 2002, wo 1997 XF11 in einem Abstand von 0,065 AE = 9,7 Mio km an der Erde vorbeiziehen wird. Weitere, relativ nahe, Vorübergänge werden sich in den Jahren 2078, 2090 und 2095 ergeben.
 
 

Die Wahrscheinlichkeit einer Kollision mit einem kleinen Planeten oder einem Kometen ist allein abhängig von der Größe des Körpers. Die Auswirkungen sind ebenfalls völlig abhängig von der Größe des Körpers und der damit verbundenen Einschlagsenergie. Sie hängen ferner von der Geometrie des Einschlags ab und von der Geschwindigkeit des Aufpralls.

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Sehr kleine Körper (10 - 30 m) erzeugen eine Einschlags-Energie zwischen etwa 3 und 1000 MT (Mega-Tonnen = 1 Mio t. TNT) und hinterlassen Schäden in einigen km im Umkreis des Einschlags. Sie führen zur Bildung größerer Krater von 1 - 10 km Durchmesser (s.o. Arizona-Krater). Derartige Kollisionen finden in Abständen zwischen etwa 1 und 100 Jahren statt. Bei Einschlägen in einen Ozean von einigen km Tiefe werden Tsunamis (Riesenwellen) entstehen die vergleichbar mit den Flutwellen sind, die von den schwersten Erdbeben produziert werden.

Kleine Körper (30 - 200 m) treffen in der Zeitskala von 100 - 10.000 Jahren auf mit Energien im Bereich zwischen 1000 und 100.000 MT. Es kommt dabei zu schweren Verwüstungen und Kraterbildungen in einem Bereich, der mehrere 1000 km² umfassen kann. Der Einschlag in der Tunguska bzw. im Nördlinger Ries sind tvpisch für diese Größenordnung. Modellrechnungen zeigen, daß ein Objekt von 200 m Durchmesser und einer Geschwindigkeit von 50 km/s, welches in einen Ozean von 5 km Tiefe einschlägt, innerhalb von nur 40 Sekunden Wasser in Höhen bis zu 3.5 km befördern kann.

Einschläge von Kometenkernen oder Asteroiden mittlerer Größe (200 m - 2 km) führen bereits zu Zerstörungen auf kontinentaler Ebene und sind bereits eine starke Bedrohung für die Zivilisation. Durchschnittlich alle 10.000 Jahre bzw. in 1 Mio. Jahren bei den größeren Durchmessern ist eine derartige Katastrophe zu erwarten. Ein Objekt von einem Durchmesser von 500 m trifft - statistisch - die Erde einmal in etwa 40.000 Jahren. Man muß davon ausgehen, daß bei einem Einschlag dieser Größenordnung etwa ein Viertel der Menschheit ausgelöscht würde. Dabei ist zu berücksichtigen, daß es zu einem Zusammenbruch der irdischen Infrastruktur und damit auch der Versorgung mit Lebensmitteln käme. Die Chance, daß die Zivilisation durch eine derartige Katastrophe im nächsten Jahrhundert abrupt zusammenbrechen wird, liegt bei etwa 1:1000.

Große (2 -10 km) und sehr große (10 km) Planetoiden setzen Energien von 1 Mio. MT bis zu weit über 100 Mio. MT frei, was zu Katastrophen von globalem Umfang führen muß. Das plötzliche Aussterben der Saurier vor 65 Mio. Jahren wäre ein eher durchschnittliches Ereignis in dieser Kategorie. Statistische Überlegungen zeigen, daß mit einem derartigen Szenario in einer Zeitspanne von 1 Mio. bis zu 500 Mio. Jahren gerechnet werden muß. In der Geschichte der Erde wird es bereits mehrmals zu Kollisionen dieser Größenordnung gekommen sein. Zur Apokalypse der Menschheit bedarf es also lediglich eines Einschlages eines interplanetaren Körpers der 10-km-Klasse!

Einschläge in die Ozeane würden mehrere Wellen von Tsunamis produzieren, die sehr große Teile der Landmassen der Erde überspülen. Bereits ein Körper von etwa 1 km Durchmesser reichte aus, um riesige Tsunamis über die gesamte Fläche des Pazifischen Ozeans zu erzeugen. Der vor dem Einschlag in der Atmosphäre auftretende Lichtblitz würde zum sofortigen Verdampfen riesiger Wassermassen führen. In den seismisch aktiven Gebieten der Erde käme es zu zusätzlichen Verwerfungen der Erdkruste und damit zum verstärkten Auftreten von See- und Erdbeben größten Ausmaßes.

Bei Einschlägen auf die Kontinente käme es zur Verbrennung und Verdampfung allen Materials in "Sichtweite" des Projektils. Teile der Landmassen würden bis weit in die Stratosphäre gerissen. Während größere Explosionsprodukte nach kurzer Zeit erneut zum Erdboden stürzen würden und in großem Abstand von der eigentlichen Einschlagstelle empfindliche Sekundarschäden anrichten würden, würden Staubpartikel monatelang in Stratosphäre und Atmosphäre verbleiben und jegliches Sonnenlicht absorbieren. Der entstehende "Winter" führte zu drastisch sinkenden Temperaturen und damit zum Absterben nahezu allen Lebens. Die Ozonschicht der Erde würde praktisch völlig zerstört werden. Es käme zur Bildung giftiger Stickoxide, die als stark säurehaltige Flüssigkeiten abregnen würden. Nach dem Ende des "Winters" wäre mit einer starken Erwärmung der Erde zu rechnen da, die bei der Explosion der einschlagenden Masse verdampfenden Gesteinsschichten große Mengen von Kohlendioxid freisetzen wurden. Dies führt dann zu einem über Jahrzehnte andauernden globalen Treibhauseffekt.

Eine Beinahe-Kollision, bei der ein Komet oder Asteroid den eigentlichen Erdkörper nicht trifft, könnte durchaus ebenfalls zu Katastrophen führen. Beim Eintritt in tiefere Schichten der Atmosphäre kann es zu Fragmentationen des Körpers führen, die dann ihrerseits einschlagen. In unmittelbarer Erdnähe werden auch gravitative Effekte zu einem Auseinanderplatzen (vor allem bei Kometenkernen) mit katastrophalen Folgen führen können. Bei Minimalabständen von über 200 km über dem Erdboden ist mit verheerenden Folgen nicht mehr zu rechnen.


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