Wünsch Dir was - wo sind denn bloß die Sternschnuppen?

Sternschnuppen werden oft mit Glück in Verbindung gebracht, wohl weil man Glück haben muss, um eine zu sehen. Dabei sind sie eigentlich sehr häufig, zumindest verglichen mit den Feuerkugeln. Wenn ein Meteorstrom in manchen Jahren außergewöhnlich stark ist, soll man zur Zeit des Maximums unter günstigsten Voraussetzungen schon bis zu 30 Schnuppen pro Minute gezählt haben. Man spricht dann auch von einem Meteorsturm.

Unter günstigsten Voraussetzungen versteht man dabei sehr klaren mondlosen Himmel ohne irgendwelche Störbeleuchtung (Lichtverschmutzung) und einen Sternschnuppenstrom, der aus dem Zenit sprüht.
Aber auch die ein oder zwei Sternschnuppen pro Minute, die bei den berühnmten Schwärmen der Perseiden, Geminiden und Bootiden üblicherweise maximal auftreten, sind auf jeden Fall ein Grund zum Freuen und auch das Maximum dessen, was man in normalen Jahren erwarten darf. Natürlich wieder nur unter günstigsten Beobachtungsvoraussetzungen.


Faustregel: Je mehr Sterne Sie am Himmel entdecken können, desto größer ist die Anzahl der Sternschnuppen, die Ihnen nicht entgeht. Steht dagegen der Mond ausgerechnet in dem Himmelsbereich, aus dem die Meteore kommen sollen und überstrahlt alles, stehen Ihre Chancen schlecht. Auch die ganze Nacht zu durchwachen wird wenig nützen, da sich der Mond zusammen mit den Sternen über den Himmel verschiebt und sich die relative Position des Mondes zu den Sternbildern pro Nacht nur wenig ändert. Gehen Sie dann lieber schlafen und ärgern Sie sich nicht, denn wie Sie aus der Tabelle im nächsten Abschnitt entnehmen können, gibt es öfter die Chance auf eine Sternschnuppennacht, als Sie vielleicht denken!

Wo und wann kann man viele Sternschnuppen sehen?

Wenn Sternschnuppen-Beobachtungsversuche selbst an den bekannten Maximaltagen und bei halbwegs günstigen Bedingungen nicht von Erfolg gekrönt sind, kann das verschiedene Gründe haben:

  1. Die falsche Uhrzeit - das Sternbild in dem der Radiant (der scheinbare Ursprungsort) der Meteore liegt, könnte noch gar nicht aufgegangen sein.
  2. Die falsche Blickrichtung - bei eingeschränkter Sicht, z.B. vom Fenster der Wohnung aus, ist die Richtung eine häufige Fehlerquelle. Da kann es aus dem Nordosthimmel noch so schön einen Meteor nach dem anderen regnen - wenn Ihr Fenster nach Südwesten zeigt und das Dach etwas vorsteht, werden Sie davon nichts merken.
  3. Es handelt sich um einen variablen Meteorstrom, wie die Leoniden, der in manchen Jahren wenig oder gar nicht, in anderen dagegen äußerst stark in Erscheinung tritt.


Die folgende Tabelle soll Ihre "Erfolgsquote" erhöhen. Sie enthält die wichtigsten Meteorströme mit dem jeweiligen Maximaldatum und die ungefähre Stelle am Himmel (Himmelsrichtung und Höhe über dem Horizont), aus der die Meteore am Maximaltag zu kommen scheinen. Es kommt übrigens nur auf die ungefähre Beobachtungsrichtung an, lassen Sie den Blick ein wenig schweifen und überlassen Sie den Rest Ihren Reflexen.
Jeder Meteorstrom ist natürlich zwar nach dem Sternbild benannt, aus dessen Richtung er sprüht, aber wer weiß schon auf Anhieb, wo am Himmel er z.B. den Perseus suchen muss? Das ist nicht unbedingt eine Bildungslücke, heute sind die Sternbilder einfach schlechter zu erkennen als noch vor etlichen Jahrzehnten, da selbst in ländlichen Regionen Mitteleuropas die lichtschwächeren Sterne von der allgegenwärtigen Straßen- und Hausbeleuchtung überstrahlt werden. Die Tabelle gilt für die Region Mitteleuropa, die angegebene Uhrzeit entspricht der zum jeweiligen Datum gültigen Zeit (entweder Sommerzeit oder Normalzeit (Winterzeit)). Sie brauchen also nicht umrechnen.


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Meteorstrom Zeitspanne Maximum Sternbild Uhrzeit Blickrichtung
Bootiden oder
Quadrantiden
1. - 5. Januar 3./4. Januar Bootes 1.00 Uhr
4.00 Uhr
7.00 Uhr
Nordost, Horizont
Ost, halbhoch
Südost, halbhoch
Lyriden 16. - 25. April 22. April Leier 23.00 Uhr
2.00 Uhr
5.00 Uhr
Nordost, niedrig
Ost, halbhoch
Südost, hoch
Mai-Aquariden 21. April - 28. Mai 6. Mai Wassermann 5.00 Uhr Südost, niedrig
Juli-Aquariden 14. Juli - 18. August 28. Juli Wassermann 0.00 Uhr
3.00 Uhr
5.00 Uhr
Südost, Horizont
Süd, niedrig
Südsüdwest, niedrig
Perseiden 17. Juli - 24. August 12./13. August Perseus 22.00 Uhr
0.00 Uhr
2.00 Uhr
4.00 Uhr
Nordnordost, Horizont
Nordost, niedrig
Ostnordost, halbhoch
Ost, halbhoch
Orioniden 2.Oktober - 7. November 21. Oktober 21. Oktober 0.00 Uhr
3.00 Uhr
6.00 Uhr
Ost, Horizont
Südost, niedrig
Süd, halbhoch
Leoniden 10. - 23. November 17. November Löwe 1.00 Uhr
2.00 Uhr
5.00 Uhr
Ostnordost, Horizont
Ost, niedrig
Südost, halbhoch
Geminiden 7. - 17. Dezember 14. Dezember Zwillinge 19.00 Uhr
21.00 Uhr
23.00 Uhr
2.00 Uhr
5.00 Uhr
Ostnordost, niedrig
Ost, halbhoch
Südost, hoch
Süd, hoch
Westsüdwest, halbhoch
Ursiden 17. - 26. Dezember 22. Dezember Kleiner Wagen 18.00 Uhr
22.00 Uhr
4.00 Uhr
6.00 Uhr
Nordnordwest, halbhoch
Nord, halbhoch
Nordnordost, halbhoch
Nordnordost, hoch

Woher kommen die Sternschnuppen und warum treten sie manchmal gehäuft auf?

Meteore in der Atmosphäre

Sternschnuppen sind ein atmosphärisches Phänomen, ausgelöst durch kleine Partikel aus dem interplanetaren Raum von Staubkorngröße bis ca. 1 cm Durchmesser, die beim Eintritt in die Erdatmosphäre die bekannte auffällige Leuchterscheinung verursachen. Dieses Leuchten der Meteore findet in Höhen von 100 km bis 30 km über dem Erdboden statt. (Teilchen ab 1 cm Durchmesser sind wesentlich seltener, aber dafür sehr hell und erreichen bis 10 km über der Erdoberfläche. Sie werden Feuerkugeln genannt.) Die Erde fängt sie, falls sie ihr zu nahe kommen, durch die Wirkung der Schwerkraft - quasi wie ein kosmischer Staubsauger - ein.


Solcher Staub kommt im interplanetaren Raum überall in kleinen Mengen vor, sodass in einer klaren Nacht immer ein paar wenige Sternschnuppen pro Stunde, gleichmäßig verteilt über den gesamten Himmel, zu bebachten sein werden.
Die Erde durchquert auf ihrem Weg um die Sonne aber auch jährlich einige wesentlich staubreichere Regionen - die Bahnen von Kometen. (Wobei nicht in allen Fällen ein zugehöriger Komet bekannt ist und es sich deshalb theoretisch auch um eine andere Sorte Staubwolke handeln könnte.)
Kometen verlieren in Sonnennähe große Mengen an Substanz, was ihnen auch die Bezeichnung Schweifstern einbrachte. Diese Staubfahne bewegt sich ebenfalls entlang der Kometenbahn, aber mit wesentlich größerer seitlicher Ausbreitung, weshalb die Meteorströme Tage oder Wochen anhalten können. Hat der Komet endlich genügend Umläufe hinter sich, um seine eigenen Trümmer zu überrunden, ist der Staubring geschlossen und es kann jedes Jahr mit einem Meteorschauer gerechnet werden.


Der bekannte Halleysche Komet beispielsweise, der die Erdbahn an zwei Stellen kreuzt, verursacht alljährlich die Mai-Aquariden und im Herbst die Orioniden.
Dagegen ist der Komet 55P/Tempel-Tuttle, der für die Leoniden verantwortlich ist, noch nicht lange genug auf Kurs. Ungefähr alle 33 Jahre, wenn der Komet wieder in die Nähe der Erdbahn kommt, fallen die Leoniden sehr stark aus (zuletzt 1998), in den folgenden Jahren schwächt sich die Intensität des Sternschnuppenstroms ab und schließlich bleibt er aus bis zum nächsten Kometendurchgang.
Andere Gründe für einen ungewöhnlich schwachen Meteorstrom können Bahnstörungen des Kometen durch die Schwerkraft der anderen Planeten sein, deren Bahn er ebenfalls passieren muss.
Und selbstverständlich ist die Partikeldichte in einer solchen Staubfahne nicht überall gleich groß und so sind Schwankungen in der Meteordichte von Jahr zu Jahr oder auch innerhalb einer Nacht ganz normal.

Wodurch entsteht eigentlich das Leuchten der Sternschnuppe?

Eine durchaus berechtigte Frage. Schließlich spielt sich diese Leuchterscheinung meist in Höhen von rund 100 km ab. Und das bei einem Durchmesser der verglühenden Partikel von 1 mm bis 1 cm! Einen vor Hitze glühenden Stecknadelkopf werden Sie wohl kaum 100 km weit sehen können und schon gar nicht als langgezogene Leuchtspur.
Was leuchtet da also wirklich?


Kurze Antwort: Die Luft selbst! Denn das außerirdische Staubkorn hat durch seine hohe Geschwindigkeit von 10 bis 70 km/s genügend Energie, einen Korridor aus angeregten Luftteilchen zu "zünden", an dessen Spitze es fliegt. Dieser "Korridor" aus leuchtender Luft ist wesentlich heller als das glühende Staubkorn selbst.
(Der zugrunde liegende Effekt wird u.a. auch bei der Lichterzeugung in den bekannten Leuchtstofflampen genutzt.)


Wenn Ihnen diese Erklärung noch nicht reicht und Sie es etwas genauer wissen wollen, dann lesen Sie den letzten Abschnitt.

Was ist es genau, wodurch die Meteore leuchten?

Kleine Anmerkung zur Geschwindigkeit: Vielleicht fragen Sie sich, wie eine Geschwindigkeit von 70 km/s zustande kommt, wenn die erforderliche Fluchtgeschwindigkeit aus dem Sonnensystem für ein Objekt in der Gegend der Erdumlaufbahn nur 42 km/s beträgt? Das ist aber kein Widerspruch. Viele Kometen haben tatsächlich fast Fluchtgeschwindigkeit (deshalb bewegen sie sich auch auf den typischen langgezogenen Ellipsenbahnen). Genau wie der Staub, den sie unterwegs verlieren.
Die Erde bewegt sich dagegen mit etwa 30 km/s auf ihrer Bahn um die Sonne. Je nach Auftreffwinkel liegt die resultierende Geschwindigkeit irgendwo zwischen den Extremen 70 km/s für "Frontalzusammenstoß" und 10 km/s für "Auffahrunfall". Nur wenn der Aufschlag im rechten Winkel zur Erdbahn erfolgt, entspricht die relative Auftreffgeschwindigkeit auch der eigentlichen Geschwindigkeit des Kometen von ungefähr 40 km/s.
Die meisten Kometen umlaufen die Sonne in der gleichen Richtung wie die Erde und die anderen Planeten. Deshalb liegt die relative Geschwindigkeit ihrer Trümmer beim Eintritt in die Erdatmosphäre in der unteren Hälfte des möglichen Bereichs. Anders bei den wenigen gegenläufigen Kometen, wie Tempel-Tuttle, der die Leoniden verursacht - und dadurch für einen besonders beeindruckenden Schnuppenregen sorgt.


Aber jetzt endlich die etwas detailliertere Antwort auf die Frage in der Überschrift: Das außerirdische Staubkorn, das mit 10 bis 70 km/s auf die Erde zurast, wird also beim Eintritt in die Erdatmosphäre abgebremst. Dies geschieht durch Stöße mit den Luftteilchen, die ihm in die Quere kommen. Bei jedem dieser Stöße verliert das schnelle Staubkorn einen kleinen Betrag seiner Bewegungsenergie an das gestoßene Luftteilchen. Dieses wiederum wird früher oder später auf weitere Luftteilchen treffen und beim Zusammenstoß ebenfalls einen Teil seiner Bewegungsenergie an diese abgeben. Diese nächsten Luftteilchen stoßen dann wieder gegen andere usw. usf.
Die Bewegungsenergie des Staubkorns wird so in Wärme umgewandelt.


Innerhalb einer solchen Stoßkaskade kann es aber auch passieren, dass beteiligte Atome und Moleküle unter Aufnahme von Energie in einen angeregten Zustand übergehen. Beim Rückfall in den Grundzustand wird diese Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung abgegeben - als UV-Licht, sichtbares Licht, Infrarot und Radiowellen.
Besonders die ersten Stöße einer solchen Kaskade sind heftig genug, dass ein Elektron aus dem betreffenden Atom oder Molekül herausgeschlagen werden kann. Dieser Vorgang heißt Ionisation. Die dabei aufgenommene Ionisierungsenergie kann erst wieder frei werden, wenn Ion und Elektron rekombinieren. Voraussetzung dafür ist natürlich, dass ein Ion und ein Elektron sich nahe genug kommen.
Die dünne Atmosphäre sorgt dafür, dass die Rekombination verzögert und nur nach und nach eintritt. Die zur Ionisation aufgewendete Energie wird bei der Rekombination in Form von elektromagnetischer Strahlung wieder frei, ein Teil davon auch als sichtbares Licht.
Dies ist der Grund, dass die Meteore als lange, dünne Lichtspuren erscheinen, die noch einen kleinen Moment nachleuchten.


Und was passiert mit dem abgebremsten Staubkorn selbst? Dadurch, dass es ständig gegen Gasteilchen gestoßen ist (Reibung), hat es sich stark aufgeheizt. Anteile verdampfen dadurch entweder sofort oder werden als feinste Flüssigkeitströpfchen von der Oberfläche gerissen. Diese erstarren schon bald zu feinstem Staub und rieseln unbemerkt zur Erde herab.
Ist das kosmische Bröckchen auf diese Weise zerstört worden oder wenn die noch kompakt gebliebenen Anteile nicht mehr schnell genug sind, verlischt die Leuchtspur. Etwaige Reste erreichen als Mini-Meteorit ganz unspektakulär den Erdboden.


Wer weder die englische Sprache noch den wissenschaftlichen Fachjargon scheut, der findet eine Fülle von weiterführenden Informationen bei der IMO (International Meteor Organisation): http://www.imo.net/

©   2005 - 2010   Kerstin Gutewort