Meteore: Helligkeit, Bahnen, Farben
HelligkeitDie Leuchterscheinung entsteht erst innerhalb unserer Lufthülle - dort, wo die Dichte weder zu niedrig noch zu hoch ist. Sie rührt durch Stoßanregung und Stoßionisation von Materie der irdischen Atmosphäre sowie des Meteoroids selbst her.Nimmt man Massen zwischen 10 mg bis 1 g an, würde ein sehr langsamer Meteorstrom (16 km/s) laut IMO Leuchterscheinungen zwischen 6,7 und 2,1 mag produzieren. Verdoppelt man diese Geschwindigkeit auf 35 km/s (wie es bei den Geminiden der Fall ist) wären es schon 3,4 bis -1 mag. Verdoppelt man das Tempo nochmals auf 71 km/s (wie bei den Leoniden), landet man bei 0,4 bis -4 mag! (Quelle: IMO-International Meteor Organization, 2022 Meteor Shower Calendar, Seite 10).Jede Tempoverdoppelung bringt also 3 mag Lichtgewinn - also die 16-fache Spitzenhelligkeit. Die Luft im Schusskanal (genauer: Sauerstoff, Stickstoff) des Teilchens wird dramatisch erhitzt und zum Teil sogar ionisiert. In jedem Fall leuchtet sie entlang der Teilchenbahn kurzzeitig auf.Wir sehen bloß dieses Aufleuchten, aber nicht das Teilchen selbst. Diese Leuchtspur besitzt im Fall der Perseiden viele Dutzend Kilometer Länge, ist aber bloß 1 Meter dick.Die Teilchen selbst schmelzen und verdampfen (umgangssprachlich: "verglühen") in der von ihnen selbst erhitzten Luft. Der Prozess erfolgt von außen nach innen.
Foto oben: 2 Perseiden innerhalb weniger Sekunden
Die Leuchtspur beginnt in großer Höhe (maximal 120 km), wo die Luft noch dünn genug dafür ist. Sie endet in geringerer Höhe (maximal 50 km), wenn die Luft dafür zu dicht geworden, das Teilchen genug abgebremst oder bereits verdampft ist. Typische Leuchthöhen liegen etwa 90 km über Grund. Die raschen Perseiden verdampfen aber bereits in etwa 100 km, während die vergleichsweise langsamen Draconiden erst in 65 km Höhe "verglüht" sind.
Wenn wir nachts einen Meteor erblicken, so wird die Leuchterscheinung meist von sandkornkleinen Teilchen im Subgrammbereich erzeugt. Selbst auffallend helle Sternschnuppen gehen auf Objekte zurück, die kaum größer sind als Erbsen, Kirschkerne oder Kieselsteine. Wären sie nicht so schnell unterwegs, würden wir sie gar nicht bemerken.Im Spektrum der Leuchtspuren wies man im Fall der Perseiden Kalzium, Magnesium, Natrium, Silizium und Eisen nach.
FarbenDie Farbwahrnehmung ist stark subjektiv, speziell in der Nacht und bei punktähnlich kleinen Objekten. Dennoch gibt es Farbbeschreibungen zu hellen Meteoren (bei schwächeren reicht das Licht dazu nicht aus).Rot entsteht laut einer NASA-Quelle durch die Stoßanregung von Stickstoff- und Sauerstoff der irdischen Atmosphäre (Elektronen werden auf "höhere Bahnen" gehoben und fallen dann unter Lichtabgabe wieder auf "niedrigere" zurück).Blaugrün stammt nach derselben Quelle typischerweise von meteorischem Magnesium, Violett von meteorischem Kalzium und Grün von meteorischem Nickel. Diese Farben sollen durch Ionisation bedingt sein (Elektronen werden von ihren Atomkernen getrennt und vereinen sich unter Lichtabgabe später mit anderen).
BahnenDen Höllenritt können nur Teilchen überstehen, die
- eine besonders große Masse besitzen
- die eher geringes Tempo zeigen und so weniger Hitze erzeugen
Sollte tatsächlich eine Restmasse überdauern, kommt diese schließlich im freien Fall (und damit ohne weitere Lichterscheinung) herab. Endet dessen Leuchtbahn im Zenit über dem Beobachter, könnte der Fall sogar grob in seiner Nähe erfolgen.
Wird die Lichterscheinung von zwei oder mehreren Punkten aus festgehalten, lässt sich daraus die Bahn vor und gegebenenfalls auch nach der hellen Flugphase berechnen. Somit wird klar:
- die Raumbahn und damit der Herkunftsbereich des Objekts
- der vermutliche Fallort des mutmaßlichen Meteoriten
In Österreich überwachen den Himmel unter anderem die All Sky Kamera am Dach des Naturhistorischen Museums in Wien und die vollautomatische Meteorstation des Österreichischen Astronomischen Vereins bei Martinsberg im Waldviertel.
Die All Sky Meteor Kamera am Dach des Naturhistorischen Museums in Wien
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